Завершил два инет-курса от Стенфорда — криптографию и курс по теории игр. Здесь информация-впечатление.
Game Theory
Курс охватывает множество базовых вещей из теории игр.
Мне оказался интересным наличием большого числа примеров и того, насколько эта теория может быть применима на практике. Так как под теорию игр попадают не только игры (и далеко и игры), но и другие жизненные ситуации, где есть игроки, игра и её результаты. Например:
Две страны воюют друг с другом. Страны — игроки, возможные состояния и переходы есть игра.
Экономические субъекты (компании, единичные торговцы, объединения организацией) на рынке. Это способы реакции на цены, ценообразование, варианты договора между игроками, аукционы и др.
Компания и наемный работник. Как возможно проведение выбора найма и поведения в отношении договора.
Супруги решают как провести вечер (например дома или пойти в кино). Это игра с вариантами решений и разными исходами.
Хищники и жертвы в биологическом мире. Каждый из них может применять различные стратегии для выживания.
Транспорт в городе. Водители машин — игроки, принимающие решения как лучше добраться из одной точки в другую. Результатом такой игры может быть например как выгода для отдельных, так и пробки и заторы, а для выруливания ситуации мэры городов должны грамотно строить транспортную сеть, чтобы выигрывали все (например иногда постройка новых дорог оборачивается более большим числом пробок).
Покупатель и продавец. Первый предлагает варианты товара и цену/условия сделки, второй принимает их или меняет условия. Это — игра.
Разобраны основные понятия — стратегии и их виды, теоремы равновесий Нэша, аукционы, повторяемые игры, игры с полной и неполной информацией, доминирование и кооперация, обработка подигр для целевого поиска решения.
Подача информации в курсе как-то не очень — дядьки серьезные и разбирающиеся, но очень много букв и слов, многое пришлось доизучать по википедиям и прочим. В плане прозрачности и понимания информации курс оставляет желать лучшего.
Cryptography
Очень сильный и актуальный курс. Грамотная подача материала, по базовым основам, которым не обучишься по широкополосной информации и даже по многим учебникам.
Сам по себе курс очень математичен, нужна серьезная подготовка к пониманию всех конструкций, выводов и логик.
Показано очень много свежей информации: существующие протоколы, атаки, дыры, способы организации, типичные ляпы в системах, …
Очень понравился курс с точки зрения обучения. Здесь есть материал, вопросы и quiz'ы. Если что-то не проходит на первом, то вопросы во время лекции и quiz'ы настроены на то, чтобы по ключевым моментам если не понятно, то можно было пройтись опять по материалу и лучше его понять. Та же ситуация с final exam.
В курсе дополнительно давались задачи для программистов. Провести атаку по ключу, сгенерировать hash-коллизию и др.. Своеобразный challenge (;
Автор курса планирует провести продвинутый курс через некоторое время (где-то через год). Желающим и специалистам по криптобезопасности желаю следить за новостями (;
Этот пост о технологической сингулярности. О том, что скорее всего, её не будет. Или если будет, то только для тех кто не H+.
Начнем с определения. Технологическая сингулярность — гипотетический момент в будущем, по прошествии которого из-за прогресса и развития технологий мир станет настолько умным и сложным, что человек не сможет предсказать или понять события, которые будут происходить.
Например это может получиться из-за того, что рядом с нами будут жить такие существа, которые будут намного умнее нас, и из-за этого мы не сможем предсказать и понять их поведение.
В этом определении мне не нравятся две вещи. Во-первых, то, что этот момент фиксирован (всегда указывается конкретная дата). А во-вторых, то, что он произойдет для всех людей на Земле сразу. И футурологи пытаются определить именно этот самый момент Х.
Динамическая сингулярность
Сначала хочу показать, что этот момент — не фиксирован. Это скорее горизонт событий, за которым мы не можем делать предсказания, а сам горизонт всегда находится в движении.
Лемма: обобщение технологической сингулярности на все время
История вопроса большая (идеи лавинообразного научно-технического роста высказывались ещё Энгельсом), но по-настоящему технологическую сингулярность заметили только когда утвердился и стал оченьвидным закон Мура. В этот момент нарисовалась точка, во время которой техническая сложность систем станет сопоставимой со сложностью человеческого мозга, и она стала первым приближением в описании наступающей сингулярности.
Далее концепция лавинообразного роста была обобщена на более большие промежутки времени (где-то в недрах философии — синергетике и системного подхода). Две картинки, показывающие данное обобщение:
Другими словами, можно утверждать, что лавинообразное развитие жизненных форм и сложности происходило практически все историческое время.
Рассмотрение сингулярности для различных существ
Если взять современного человека, то скорее можно утверждать, что сингулярность для него наступит где-то в 2030 плюс минус годах. Если же мы рассмотрим человека раннего палеолита, то насколько далеко во времени он сможет понять и предсказать события? В это время он уже умеет пользоваться огнем, занимается охотой и собирательством, но сможет ли он понять логику и поведение людей, занимающихся земледелием или скотоводством? Сможет ли он понять и предсказать то, как ведут себя люди в большом обществе-государстве? Не говоря уже о колесе, порохе, книгопечатании и полете в космос. То есть, можно сказать, что для этого человека горизонт событий находится где-то после верхнепалеолитической революции и например, до эпохи великих географических открытий:
Если пойти дальше вглубь веков и рассматреть австралопитека и архантропа, то для них картина будет приблизительно следующая (тут границы ранний палеолит и начало земледелия):
Очевидно, что если рассматривать людей различного уровня развития, то для них горизонт событий окажется разным.
Здесь подразумевается, что если человека перенести моментально за горизонт событий, то в новом обществе он не приживется. Да, он может стать домашним животным или занять какую-либо второстепенную нишу, но стать полноценным членом общества и сделать вклад в эволюцию локомотива цивилизации — крайне маловероятно.
Свойство экспоненциального роста
Это описание больше относится к некоторым заявлениям сторонников технологической сингулярности, звучащих как «ТС — это когда скорость прогресса станет такой, что станет вертикальной прямой».
По моему скромному мнению, это выражение (вертикальная прямая, он же рост с бесконечной скоростью) является следствием поломки мозга о незнание экспоненциальной функции при взгляде на этот график:
Если же рассмотреть экспоненциальную функцию, то легко показать, что
для f(x) = ex выполняется f(x) = f(x-1)*e;
Другими словами, если из представленной картинки мы вырежем одну 1/e-ю часть и уменьшим, то график по прежнему останется таким же. Например так:
Этот график такой же экспоненциальный, только точки по-другому называются. Также, если рассмотреть Мура в последние годы, то можно заметить, что никаких вертикальных графиков нет:
Аналогично если бы улитка, жившая в кембрийском периоде, открывшая закон Мура в развитии биологических систем (типа число нейронов на единицу площади каждые 50 миллионов лет удваивается), могла бы увидеть сингулярность где-то в районе кайнозоя.
Факторы расстояния до горизонта событий
Самым очевидным фактором является ум. То, что человек, обладающий более сильными когнитивными способностями, может лучше предсказывать будущее и понимать происходящие события. Если мы перенесем в наше время австралопитека, то практически наверняка понять что-то он не сможет, и соответственно не сможет даже усвоить то, что мы знаем, в готовом виде.
Таким образом, чем мы умнее — тем дальше для нас становится горизонт событий.
Второй фактор — наличие готовой информации. Например если взять ребенка малого возраста, который живет 200-300 лет назад, и мгновенно перенести в наше время, то всему нужному его возможно обучить. Если же взять взрослого такого же времени, то такое тоже потенциально возможно. То есть, за последние века (40 тыс. лет) основа, определяющая интеллект, не изменилась. Поэтому горизонтом событий для кроманьонцев является количество и качество имеющейся в сознании информации.
Резюме по динамической сингулярности
Горизонт событий — динамичен. Чем мы умнее, и обладаем более современной информацией — тем дальше мы его отодвигаем. Основная задача — делать так, чтобы горизонт событий на накрыл нас и мы всегда могли его отодвигать дальше.
Субъективная сингулярность
Тезис достаточно прост. Та же сингулярность, которая рассматривается выше, должна быть определена не для социума в целом, а для отдельных индивидов в частности. Если человек не обладает достаточными когнитивными способностями для понимания и предсказания ситуации, то его накрывает сингулярность. Возможно, для ряда людей это уже произошло (;
Аналогично, если рассмотреть братьев наших меньших, то большинство из них очевидно находятся за горизонтом событий сингулярности. Собаки вряд ли могут предсказать и понять поведение хозяина-человека, хищники в лесу — охотников, растения — агрономов. Им приходится находится в симбиозе и выступать средством и кормом для более высокоразвитых существ…
Походу всех, кого накроет горизонт технологической сингулярности, ждет подобная участь.
В инете имеется множество отзывов, впечатлений и резюме про книгу Уолтера Айзексона про Стива Джобса. И после одного из них взялся за прочтение.
Здесь хочется описать некоторые небанальные моменты, которые пришли под впечатлением от содержания.
Ранее интересовался биографией Клайва Синклера, и почему-то ряд вещей оказались весьма знакомыми.
Реалистичность содержания
Есть такое выражение: «Историю пишут победители». Используется в том плане, что победители выставляют себя в радужном свете, все свое плохое удаляется, а хорошее остается. В отношении проигравших наоборот: хорошее принижается и забывается, а плохое раздувается.
По биографии Клайва Синклера не встречал книг и раскапывать настоящую информацию было сложно. Почему так происходило — потому, что большинство информации было написано и подано от лица фанатов Speccy. Об этом хорошо написано в статье «Неизвестный Синклер»:
Представьте себе историю футбольной команды, написанную фанатами: красивая брошюра или даже книга с портретами игроков, символикой клуба и описанием громких побед. Об ударах по ногам, подкупе судей и драках фанатов там нет ни слова. Потому что болельщики, читая ее, хотят сладко ностальгировать, а всяких проблем у них и в жизни хватает. К сожалению, все известные описания жизни Клайва Синклера и его компьютеров похожи на такую «историю футбольной команды» или, скажем, «дембельский альбом». Вот и выходит, что, несмотря на некогда бешеную популярность детища Синклера в странах бывшего СССР, его подлинную историю никто не воссоздал. Как и историю его создателя.
Первое, что хочется сказать о книге Айзексона: это книга, которая была написана не фанатами и не победителями. У Стива Джобса были как взлеты, так и падения, свои недостатки, особенности и сильные стороны. Всем им без исключения уделено внимание.
Размер команды и время разработки
Для меня был удивителен сам факт того, что команда Стива Джобса во время противостояния Биллу Гейтсу представляла коллектив в 15-20 человек. Как и сама команда Гейтса. Если посмотреть на разработку ZX-Spectrum, то работой над Бейсиком занимался фактически один человек (Стив Викерс), а полностью создание программного обеспечения Speccy — Стив Викерс и Ричард Альтвассер.
То есть, продукты такого плана и мирового уровня создавались не большими корпорациями и штатами сотрудников, а небольшими сильными группами талантливых людей за весьма ограниченные сроки.
Этот эффект наблюдаю и во многих других областях. Когда ключевые вещи разрабатываются очень малым числом людей и меняют мир.
I don’t believe anything really revolutionary has ever been invented by committee.Steve Wozniak
Отказ от премий и стремление к полному контролю
Два случая. Один от Синклера, другой от Джобса.
Синклер: в феврале 1982 года Клайв Синклер отказался выплачивать премию Стиву Викерсу и Ричарду Альтвассеру за разработку ПО и пытался договориться о выплате только после продаж. В результате ключевые разработчики уходят из Sinclair Research и выпуск компьютера не укладывается в сроки, что приносит большое количество проблем и потерю прибыли предприятия.
Джобс: уход Херцфельда, Смита и Хорна во время завершения Mac'a. Причины сложно однозначно выявить, часть из которых были экономическими, но более сильными наверное — эмоциональными.
В этих случаях и не только видно некое пренебрежение и стремление утвердить целостность компании, пусть даже в ущерб самой компании. Целью является не конечные плюшки и результат, а сохранение превосходства и власти.
Видение результата со стороны пользователя
Тут только Джобс, без Синклера. Так как Стив по большому счету не был программистом или разрабочиком, а больше пользователем, предпринимателем и дизайнером, то его заботили именно те вещи, которые важны для пользователя.
Зачастую когда продукт разрабатывают программисты, не обращая внимания на то, как его будут использовать пользователи, то это превращается во что-то страшное. Отсутствие обратной связи делает продукт настолько громоздким, переполненным ненужной функциональностью, ужасным интерфейсом и прочими вещами, которые являются следствием того, что программисты и обычные пользователи — совершенно разные люди.
Здесь же Стив являлся тем самым, кто заставлял разработчиков делать не то, что они хотят, а то, что нужно пользователям. Один из характерных примеров:
Однажды Стив Джобс заглянул в кабинет к Ларри Кеньону, инженеру разрабатывающему операционную систему Macintosh, и пожаловался что она слишком долго грузится. Ларри принялся было объяснять, но Джобс перебил:«А если бы от этого зависела чья-то жизнь, вы бы придумали как сократить время загрузки на десять секунд?» Ларри ответил, что постарался бы. Тогда Джобс написал на доске расчеты и продемонстрировал Ларри, если бы пять миллионов человек использовали Mac и каждый день им приходилось бы загружать его лишние десять секунд, в год получилось бы около 300 миллионов часов, что равняется примерно 100 жизням, которые в противном случае можно было бы спасти. Через несколько недель он добился результата: система стала загружаться на 28 секунд быстрее.
К сожалению, несмотря на возрастанию мощностей ПК и торжества технологий, загрузка приложений сейчас оставляет желать лучшего: ПО загружается настолько долго, насколько это может терпеть пользователь.
Когда-то, когда я сравнивал свой магнитофонно-ленточный Speccy, то загрузка на нем типичной программы занимала порядка двух минут. На соседних IBM это занимало единицы секунд. И такая разность выглядела как чуть ли не главное приемущество. А сейчас же загрузка на ПК опять приблизилась к ленточному времени…
Люди не меняются
Поразительно то, что постоянно, что Стив, что Клайв, наступали на одни и те же грабли и использовали одни и те же трюки. Например, Клайв постоянно аннонсировал свои продукты сырыми, когда не было даже прототипа в корпусе, а в дальнейшем не мог обеспечить заказы. Кроме того, он постоянно пытался удешевить продукт до минимума. Стив же например, постоянно выступал за идею интеграции аппаратного и программного обеспечения, а также особое внимание уделял дизайну и презентациям. Удивительно то, что на разных этапах для обоих данные стратегии были как весьма удачные, так и провальные.
Малое и конечное число проектов
Для эффективной работы необходимо сосредотачиваться на малом конечном количестве проектов-продуктов. Принцип от Стива Джобса.
Я например об этом принципе узнал достаточно давно, около 15-20 лет назад, когда мне посоветовали не распыляться по различного рода кружкам и секциям, и сосредоточиться на тех, которые по моему мнению наиболее важные. Особенность в том, что человек не в состоянии работать над большим числом проектов одновременно (более 3-4).
Аналогичный эффект есть и для организаций. Поэтому после прихода Стива количество проектов Apple было резко сокращено. Аналогично исходя из переданного опыта гуглам Google пустил под нож значительноечисло проектов, признанных неприоритетными.
Известный астроном 18-го века Шарль Мессье описал 9-й объект в своем знаменитом астрономическом каталоге как "Туманность, без звезды, в правой ноге Змееносца ..." Однако на самом деле в Мессье 9 (M9) есть звезды, современные астрономы знают, что это – шаровое скопление более чем 300 тысяч звезд, диаметр которого – около 90 световых лет. Оно удалено от нас примерно на 25 тысяч световых лет и находится около центрального балджа нашей Галактики Млечный Путь. На этом изображении, полученном космическим телескопом им.Хаббла, плотная центральная часть скопления размером в 25 световых лет разрешается на отдельные звезды. Звезды скопления примерно в два раза старше Солнца, в них меньше тяжелых элементов, и их цвет соответствует температуре: красные звезды холоднее, голубые звезды горячее. На этом снимке многие холодные красные гиганты скопления окрашены в желтоватые оттенки.
Пепельный свет – это свет Земли, освещающий ночную сторону Луны. Это телескопическое изображение было получено в Исфахане в Иране на планете Земля в день весеннего равноденствия 20 марта, когда отмечался праздник Навруз. На снимке запечатлен яркий пепельный свет от старой Луны. Более темный освещенный Землей диск лежит на руках яркого полумесяца, освещенного Солнцем. Но и с Луны в это время открывается замечательный вид. Когда Луна выглядит изящным полумесяцем на земном небе, с лунной поверхности видна почти полная, ослепительно яркая Земля. Известно, что яркость Земли, обусловленная отражением солнечного света, сильно зависит от состояния облачного покрова. Описание пепельного света как солнечного света, отраженного земными океанами и освещающего темную поверхность Луны, было написано 500 лет назад Леонардо да Винчи.
Как Вы полагаете, что общего имеют следующие вещи: конус, лисий мех и рождественская елка? Ответ такой: все они находятся в созвездии Единорога. На сегодняшней картинке показана область звездообразования NGC 2264. Этот запутанный сгусток газа и пыли находится на расстоянии 2700 световых лет от нас. В нем перемешаны красноватые эмиссионные туманности, возбуждаемые мощным излучением только что рожденных звезд, и темные межзвездные пылевые облака. Если пылевые поглощающие свет облака расположены вблизи горячих молодых звезд, то они отражают свет этих звезд, и мы видим отражательные туманности. Поле зрения этого изображения – около 3/4 градуса, то есть примерно полтора диаметра Луны. На расстоянии NGC 2264 оно охватывает область размером 40 световых лет. Среди запечатленных на картинке объектов – туманность Лисий мех, ее свернутая шкурка расположена около центра изображения. В голубом тумане правее нее видна яркая переменная звезда S Единорога. Туманность Конус находится около вершины дерева. Конечно, звезды NGC 2264 известны также как звездное скопление Рождественская елка. Звезды образуют треугольный контур елки, вершина которой находится в туманности Конус, а в середине широкого основания расположена S Единорога.
Теоретическое моделирование позволило создать впечатляющие видеоролики того, как могла выглядеть наша Вселенная в далекую эпоху своей молодости. Демонстрации можно увидеть в нескольких университетах и музеях Калифорнии и Нью-Йорка.
Первые звезды Вселенной были исключительно массивны и ярко сияли, прежде чем погибли взрывами сверхновых.
Симуляция процесса формирования первого поколения звезд
Ролики показывают процессы самого разного масштаба и длительности, от нескольких миллисекунд взрыва сверхновой и до 14 млрд лет эволюции крупных структур Вселенной. Есть здесь и зримое рождение первых поколений звезд, крупных и ярких, гибель которых начала насыщать мироздание всем разнообразием химических элементов. Есть и формирование первых галактик, стартовавшее, как считается, около 100 млн лет спустя после Большого взрыва… Один из их авторов, профессор Том Абель (Tom Abel) поясняет: «Мы старались показать прошлое, то, как Вселенная стала той, какой мы видим ее сегодня».
Антарес — огромная звезда. Он принадлежит классу красных сверхгигантов, и его диаметр в 850 раз больше диаметра Солнца, он в 15 раз массивнее и в 10 000 раз ярче. Антарес — ярчайшая звезда созвездия Скорпиона и одна из самых ярких звёзд на ночном небе. Антарес находится на расстоянии около 550 световых лет от нас. Он окружён желтоватой туманностью, которую сам и создал. Излучение от голубого компаньона Антареса заставляет туманность светиться. На этой фотографии кроме Антареса можно увидеть шаровое звёздное облако M4 (оно гораздо дальше Антареса), а яркая звезда справа — это Аль-Ният.
Хотя последний космический шаттл НАСА ушёл в отставку, всё ещё забавно представить себя управляющим одной из самых изощрённых машин, созданных человечеством. На сегодняшней фотографии изображена кабина экипажа шаттла Эндевор — самого молодого шаттла, который был запущен в космос предпоследним. Многочисленные контрольные панели и дисплеи управляющего компьютера позволяют челноку войти в верхние слои атмосферы Земли на скорости, превышающей скорость звука, и всего лишь через полчаса приземлиться на взлётно-посадочную полосу, как самолёт. Вышедшие на пенсию шаттлы отправлены в музеи. Эндевор теперь находится в Калифорнийском космическом центре в Лос-Анжелесе, Калифорния, Атлантис — в Выставочном комплексе космического центра имени Кеннеди на острове Мерритт во Флориде, а Дискавери отправился в крыло Удвар-Хази Национального воздушно-космического музея в Шантилли, Вирджиния. Так что вы на самом деле можете в будущем посидеть в пилотском кресле шаттла и испытать волнение от полёта человека в космос.
Нет, они не живут — они умирают. Необычные капельки, найденные в туманности Киля, лучше всего можно описать словом "испаряющиеся". Некоторые из них плывут по направлению к верхнему правому углу этой картинки. Высокоэнергичное излучение и звёздный ветер ближайших звёзд разрушает тёмные песчинки пыли, которые делают эти капельки непрозрачными. По иронии судьбы, такие капельки, или тёмные молекулярные облака, часто образуют внутри себя те самые звёзды, которые их потом разрушают. Эти дрейфующие космические горы, сфотографированные Космическим телескопом имени Хаббла, имеют размер около нескольких световых месяцев. Сама Большая туманность Киля протянулась на 30 световых лет. Она находится на расстоянии около 7 500 световых лет от нас. Её можно разглядеть в небольшой телескоп в направлении на созвездие Киля.
На снимке хорошо видны облака космической пыли, простирающиеся к северу от пояса Ориона, подобно жемчужной нити.
Туманность находится в центре изображения. В видимом свете нам доступен лишь бледно-голубой свет звёзд, отражённый от облаков пыли (см. ниже). APEX же чувствителен к более длинным волнам, благодаря чему способен заметить мягкое свечение плотных холодных сгустков пыли (температура некоторых из них ниже –250 ˚С).
Одна из нитей, увиденных APEX, в видимом свете выглядит как тёмная полоса пыли, проходящая прямо по M78. Это говорит о том, что плотное облако расположено перед туманностью, блокируя её голубоватый свет. Другая приметная область светящейся пыли, замеченная телескопом, совпадает с видимым светом M78 на её нижнем краю. Отсутствие соответствующей тёмной пылевой линии на изображении в видимом свете говорит о том, что эта плотная область пыли должна лежать за отражательной туманностью.
Наблюдения за газом в этих облаках позволили установить, что газ вытекает на высокой скорости из некоторых плотных скоплений. Такие потоки выбрасываются молодыми звёздами при образовании светил из окружающих облаков. Их присутствие, следовательно, доказывает, что данные сгустки представляют собой активно формирующиеся звёзды.
В верхней части изображения находится ещё одна отражательная туманность — NGC 2071. В то время как в нижней части расположены лишь молодые звёзды, обладающие малой массой, NGC 2071 содержит более массивные юные светила, масса которых примерно в пять раз превышает солнечную. Они сконцентрированы в самом ярком пятне на фотографии, сделанной телескопом APEX.
Фотография района звездообразования NGC 3324 сделана с помощью инструмента Wide Field Imager 2,2-метрового телескопа чилийской обсерватории Ла-Силья. Верхняя фотография композитная, то есть составлена из нескольких изображений, выполненных в разных диапазонах инфракрасного спектра, нижняя в видимом диапазоне.
NGC 3324 находится в созвездии Южного полушария Киль примерно в 7 500 световых годах от Земли.
Эта луна озарена светом своей собственной планеты. Большая часть Энцелада, изображённого на этой фотографии, освещено солнечными лучами, отражёнными от Сатурна. В результате обычно белоснежная луна кажется золотой, под цвет верхушек облачного покрова Сатурна. Так как свет приходит в основном слева, лабиринт ледяных хребтов, расположенный в центре диска спутника, отбрасывает длинные тени вправо. Чуть ниже протянулся каньон километровой глубины, названный рытвина Лабтайт (Labtayt Sulci). Яркий тонкий серп справа — это часть того полушария Энцелада, которой освещено прямыми солнечными лучами. Фотография была сделана в прошлом году автоматическим космическим аппаратом Кассини во время пролёта мимо этой загадочной луны. Исследование нижней части этой чёткой цифровой фотографии выявило небольшие фонтанчики из ледяных кристаллов, которые образуются в глубинных океанах под поверхностью спутника.
Вот так космический телескоп имени Хаббла видит скопление NGC 6752. Это шаровое звёздное скопление, находящееся на расстоянии около 13 000 световых лет от нас в направлении на созвездие Павлина, странствует по гало Млечного Пути. Возраст скопления NGC 6752 превышает 10 миллиардов лет. В сферическом объёме диаметром около 100 световых лет содержится более 100 000 звёзд. Эта чёткая фотография с космического телескопа охватывает только центральную область скопления размером около 10 световых лет. На картинке можно увидеть отдельные звёзды плотного ядра скопления. На фотографии можно различить много голубых звёзд-бродяг, которые кажутся слишком молодыми и массивными, чтобы быть членами скопления. Ведь звёзды в нём должны быть по крайней мере в два раза старше Солнца. Исследования скопления NGC 6752 показали, что многие из его центральных звёзд принадлежат кратным звёздным системам. Это является аргументом в пользу возможных слияний и столкновений звёзд в центре скопления, что ведёт к появлению голубых бродяг.
В созвездии Ориона находится гораздо больше, чем три звезды, выстроившиеся в ряд. На глубоком снимке вы увидите все, начиная от темной туманности и заканчивая звездными скоплениями. Они находятся внутри протяженного газового облака, являющегося частью еще более крупного комплекса молекулярных облаков в Орионе. Три яркие звезды слева действительно являются теми самыми известными звездами пояса Ориона. Чуть ниже нижней звезды пояса, Альнитака, находится Огненная туманность, свечение которой создается возбужденными атомами водорода. Она погружена в темные волокна коричневой пыли. Правее Альнитака, ниже центра изображения, находится туманность Конская Голова – темное вкрапление плотной пыли, которая, наверное, является самым известным туманным объектом на небе. В верхней правой части изображения видна M42 – сама туманность Ориона – котел c горячим газом, который легко можно увидеть невооруженным глазом. Здесь начинается жизнь нового рассеянного звездного скопления. Чуть левее M42 хорошо видна голубая отражательная туманность, которую иногда называют Бегущий человек. В ней находится множество ярких голубых звезд. Это изображение было цифровым способом составлено из кадров, полученных в течение нескольких ночей, и покрывает область размером 75 световых лет. Запечатленные на нем объекты удалены от нас на полторы тысячи световых лет.
Туманность Розетка — это не только газо-пылевое облако, по форме напоминающее прекрасный цветок, это также самая известная туманность на небе. Туманность находится на расстоянии около 5 000 световых лет от нас на краю огромного молекулярного облака в Единороге. Лепестки этой космической розы на самом деле являются звёздными яслями, красивая симметричная форма которых обусловлена звёздными ветрами и излучением центрального скопления молодых горячих звёзд. Возраст звёзд в этом энергичном скоплении, записанном в каталог под номером NGC 2244, не превышает нескольких миллионов лет. Размер центральной части Розетки, названной NGC 2237, составляет около 50 световых лет. Вы можете увидеть туманность Розетку своими глазами в небольшой телескоп в направлении на созвездие Единорога.
Отражательные туманности светятся светом ближайших звёзд, отражённым от мельчайших частичек углеродной пыли. Типичный голубой оттенок туманностей связан с тем, что голубые лучи более эффективно рассеиваются углеродными пылинками, чем красные. Яркость туманности определяется размером и плотностью отражающих частиц, а также цветом и яркостью ближайшей звезды или звёзд. На этой фотографии изображена отражательная туманность NGC 1435, окружающая звезду Меропу(23 Tau) — одну из ярчайших звёзд скопления Плеяд (M45). Туманность в скоплении Плеяд образовалась из-за случайного столкновения рассеянного звёздного скопления и молекулярного облака.
Чилийский телескоп APEX сделал новый снимок молекулярного облака в созвездии Тельца, расположенного всего в ~450 световых годах от Земли.
На фотографии прекрасно видно вытянутое нитевидное скопление газа и пыли, два сегмента которого обозначаются как Barnard 211 и Barnard 213. Эти наименования указаны в фотографическом атласе, составленном американским астрономом Эдвардом Эмерсоном Барнардом в начале XX века. При наблюдении в оптическом диапазоне это скопление принимает вид тёмной полосы, что Барнард совершенно справедливо считал результатом поглощения излучения веществом.
Barnard 211 находится в правой верхней части снимка, а Barnard 213 — в левой нижней. Пылевые частицы в молекулярном облаке не только поглощают видимый свет, но и сами становятся источниками слабого излучения, которое, в силу их чрезвычайно низкой температуры (около –260 ˚C), регистрируется только на больших длинах волн субмиллиметрового диапазона. Установленная на APEX камера LABOCA выполняет наблюдения на длине волны в 870 мкм, и именно эти данные выделены оранжевым.
Что происходит над горизонтом? Хотя эта картина может показаться сверхъестественной, в действительности ничего необычного не происходит. Просто на заходе Солнца в небе удачно расположились несколько облаков. То, что мы видим на небе – это противосумеречные лучи. Для понимания происходящего начнем с так называемых сумеречных лучей, которые видны всякий раз, когда Солнце светит через разрывы в облаках. Хотя свет в действительности распространяется по прямой, проекциями этих линий на небесную сферу будут большие круги. Следовательно, сумеречные лучи от восходящего (или заходящего) Солнца на противоположной стороне неба будут выглядеть сходящимися в антисолнечной точке, отстоящей на 180 градусов от Солнца. Такие лучи называются противосумеречными лучами. Этот особенно впечатляющий снимок противосумеречных лучей был сделан в прошлом месяце около города Чейенн в штате Вайоминг, США.
Как этот камень оказался посреди такой странной местности? Одно из самых необычных мест на Земле — это Долина Смерти в американском штате Калифорния. Здесь находится бассейн пересохшего озера Рейсрек-Плайа, который имеет чрезвычайно плоскую поверхность за исключением нескольких больших камней, один из которых вы видите на фотографии. Конечно, структура таких бассейнов, как Рейстрек-Плайа, поражает, но не с научной точки зрения: подобная поверхность получается за счёт потоков жидкой грязи после сильного ливня, которая потом засыхает и трескается. Однако жизнеспособная научная гипотеза о том, как 300-килограммовые ползущие камни оказались в центре такой плоской поверхности, появилась только недавно. К сожалению, как это часто бывает в науке, у сюрреалистической загадки вполне земной ответ. Оказывается, сильные ветра, дующие после дождя, могут сдвинуть даже тяжёлые камни и протащить их по всё ещё скользкой грязи.
Это – одна из самых плохих областей солнечных пятен за последние годы. Активная область 1429 не только кажется многим похожей на злую птицу, в ней произошли одни из самых мощных вспышек и корональных выбросов текущего цикла солнечной активности. Эти взрывы породили потоки частиц, которые вторглись в магнитосферу Земли и вызвали разноцветные полярные сияния. Исключительно детальное изображение AR 1429 в хромосфере Солнца было получено три дня назад в спектральной линии, излучаемой водородом. Картинка представлена в инвертированных искусственных цветах, поэтому темные области – на самом деле самые яркие и горячие. Гигантские потоки горячего газа, удерживаемого магнитным полем, некоторые из которых длиннее, чем размер Земли, известны как спикулы. Они хорошо видны на снимке и покрывают всю поверхность хромосферы. Светлая полоса прямо над AR 1429 – это холодное волокно, парящее над активной областью солнечных пятен. В следующие несколько лет наступает максимум солнечной активности. Магнитное поле Солнца становится все более скрученным, оно создает еще больше бушующих активных областей, которые выбрасывают все более энергичные сгустки солнечной плазмы в нашу Солнечную систему.
Монстр в центре нашей Галактики собирается поесть. Наблюдения, недавно осуществленные на Очень больших телескопах, показали, что газовое облако рискнуло слишком сильно приблизиться к сверхмассивной черной дыре в центре Галактики. Облако газа разрушается, растягивается, нагревается, и ожидается, что его часть упадет на черную дыру в течение следующих двух лет. На этой картинке художник изобразил красным и желтым цветами остатки облака после сближения с черной дырой. Они удаляются по дуге от смертельной гравитационной ловушки справа. Орбита облака показана красной линией, а орбиты центральных звезд – синими. Масса падающей туманности в несколько раз больше массы нашей Земли, а центральная черная дыра, совпадающая с радиоисточником Стрелец A*, примерно в четыре миллиона раз массивнее нашего Солнца. После того, как обреченное газовое облако упадет, мы о нем больше никогда не услышим.
В 2.3 миллионах световых лет от нас, за пылью и газом плоскости Млечного Пути расположилась галактика IC 10 И хотя свет от этой неправильной карликовой галактики ослаблен межзвёздной пылью, в ней можно увидеть многочисленные области интенсивного звездообразования, которые на этом цветном небесном пейзаже светятся характерным красным цветом. Галактика IC 10 является членом Местной Группы галактик, а также это самая близкая к нам галактика с интенсивным звездообразованием. По сравнению с другими галактиками Местной Группы в IC 10 содержится многочисленная популяция массивных и ярких новорождённых звёзд, включая яркую рентгеновскую двойную систему, в которой, по мнению учёных, находится чёрная дыра. Галактика IC 10 имеет диаметр около 5 000 световых лет и находится в пределах северного созвездия Кассиопеи.
Выше самого высокого здания, выше самой высокой горы, выше, чем может подняться самолет, раскинулось царство полярных сияний. Полярные сияния редко опускаются ниже 60 километров, а их верхняя граница может достигать высоты в 1000 километров. Свечение полярных сияний возникает, когда электроны и протоны с высокой энергией сталкиваются с молекулами в атмосфере Земли. Часто при наблюдениях из космоса полярные сияния выглядят как кольцо вокруг одного из магнитных полюсов Земли. Показанное здесь широкоугольное изображение, сжатое по горизонтали, запечатлело неожиданное северное сияние, раскинувшееся на небе месяц назад над восточной Норвегией.
Где находится полная Луна? Где-то на этом снимке прячется Луна – спутник Земли. Луна находится в прямой видимости, она видна целиком в полной фазе. Даже острое зрение фотографа не помогло ее найти, хотя он точно знал, куда смотреть. Луну можно с трудом обнаружить только на фотографии, полученной с длинной экспозицией. Сейчас вы, наверное, уже нашли ее и можете поздравить себя, однако почему ее так трудно увидеть? Одна из причин – снимок был сделан во время полного лунного затмения в прошлом месяце, когда тень Земли сделала Луну гораздо темнее, чем обычно бывает полная Луна. Другая причина – изображение было получено в Колорадо, США, всего за 12 минут до восхода Солнца. Луна находилась в противоположной Солнцу точке на небе, а значит, Солнце было немного ниже горизонта, но все-же освещало небо. И наконец, Луна была на высоте всего в два градуса над горизонтом, и ее свет сильно рассеивался большой массой воздуха между камерой и горизонтом. Через двенадцать минут после того, как был сделан этот снимок, Солнце поднялось над горизонтом, а Луна зашла.
Астронавт Брюс МакКэндлесс удалился почти на 100 метров от грузового отсека космического челнока Челленджер – дальше, чем кто-либо до него. Изображенный на этой фотографии МакКэндлесс свободно летал в космосе, используя управляемое человеком устройство для маневрирования (Manned Maneuvering Unit – MMU). Астронавты НАСА Брюс МакКэндлесс и Роберт Стюарт первыми совершили такую "космическую прогулку" без страховочного фала во время полета 41-B космического челнока в 1984 году. MMU работает, выбрасывая струи азота, оно использовалось при запуске и возвращении спутников. На Земле MMU весит более 140 килограммов, но в космосе оно, как и все остальные предметы, ничего не весит. В 2001 году MMU было заменено ранцевым ракетным устройством SAFER.
При объединении инфракрасных и рентгеновских данных с орбитальных обсерваторий «Гершель» и XMM-Newton астрономы получили уникальные фотографии туманности Орла (M16), удалённой примерно на 6 500 световых лет от Земли.
Наблюдая M16, «Хаббл» сделал один из самых известных астрономических снимков прошлого века, запечатлевший «столпы творения» — гигантские газопылевые колонны в области звездообразования. «Столпы» представляют собой остатки гораздо более крупного облака, постепенно разрушаемого излучением молодых горячих звёзд. Учёные предполагали, что в небольших плотных скоплениях газа и пыли (испаряющихся газовых глобулах), расположенных в этих колоннах, также формируются новые светила, но доказать это не могли: оптические изображения, переданные «Хабблом», не давали представления о том, что происходит под слоем пыли.
Прояснили ситуацию исследования туманности Орла в ближнем инфракрасном диапазоне, выполненные на «Очень большом телескопе». Как оказалось, звёзды могут находиться лишь в 11 из 73 зарегистрированных газовых глобул.
Каноническое фото «столпов творения». Высота самой большой колонны — около четырёх световых лет. (Иллюстрация НАСА / ESA / STScI, Hester & Scowen.)
Результаты наблюдений на «Очень большом телескопе». Пылевая завеса в ближнем ИК-диапазоне становится практически прозрачной, и «столпы» исчезают. (Иллюстрация VLT / ISAAC / McCaughrean & Andersen / AIP / ESO.)
Космический телескоп «Гершель» добавил к уже имеющимся данным результаты наблюдений в дальней ИК-области спектра. Цветом на новом снимке кодируется длина волны излучения: синий соответствует 70, зелёный — 160, а красный — 250 мкм. Вещество, окрашенное синим, имеет относительно высокую температуру, а в ярко-красных и оранжевых областях концентрируется холодная (~10 К) пыль.
Портрет M16 дополнил XMM-Newton, зарегистрировавший чрезвычайно горячий газ вблизи самых молодых звёзд. Собранная им информация подтвердила гипотезу о том, что одно из более массивных светил, находящихся в туманности Орла, около 6 000 лет назад стало сверхновой, полностью уничтожившей «столпы творения». Через некоторое время мы сможем увидеть, как они разрушались.
Телескоп VISTA сделал высококачественный инфракрасный снимок туманности Улитка (NGC 7293), расположенной в созвездии Водолея на расстоянии в ~700 световых лет от Земли.
NGC 7293 принято классифицировать как планетарную туманность. Объекты такого типа формируются при естественной эволюции звёзд, когда те превращаются в красных гигантов и сбрасывают внешние оболочки. Испускаемые «обнажённой» звездой ультрафиолетовые фотоны затем ионизуют выброшенное вещество, что делает его видимым; через некоторое (непродолжительное) время светило остывает и становится белым карликом, а планетарная туманность, просуществовав около 10 000 лет, исчезает.
Диаметр основного кольца NGC 7293 примерно равен двум световым годам — половине длины дистанции между Солнцем и ближайшей к нему звездой. Вещество туманности, впрочем, можно увидеть и в четырёх световых годах от её центра: на ИК-снимке, переданном VISTA, этот периферийный молекулярный газ отмечен красным.
Новая фотография также позволяет рассмотреть тонкую структуру колец туманности, в которых молекулярный водород собирается в отдельные «нити», вытягивающиеся по радиусу. На хорошо знакомом астрономам оптическом изображении NGC 7293, полученном 2,2-метровым телескопом MPG/ESO, эти детали неразличимы.
Что это в небе? Это полярное сияние. Огромный корональный выброс, который произошёл на Солнце пять дней назад, метнул в сторону Земли облако быстро движущихся электронов, протонов и ионов. Большая часть облака пролетела выше Земли, однако часть заряженных частиц всё же была захвачена магнитосферой и стала причиной прекрасных полярных сияний, видимых в северных широтах. На сегодняшней фотографии запечатлена фотогеничная часть авроральной короны, сияющая над городом Гротфьорд в Норвегии. Некоторым может показаться, что силуэт этого мерцающего зеленоватого свечения, вызванного рекомбинацией атмосферного кислорода, напоминает орла. Однако если вы в этой картине видите что-то своё, поделитесь наблюдениями с другими. Этот период солнечной активности ещё на закончен. Вчера произошла ещё более мощная солнечная вспышка, которая может вызвать новые полярные сияния уже сегодня ночью.
Почему небо светится красным светом? Это полярное сияние. На прошлой неделе солнечные бури, источником которых стала группа солнечных пятен 1402, окатили Землю потоком заряженных частиц, которые возбудили атомы кислорода в в ерхних слоях земной атмосферы. Когда электроны в возбуждённых атомах падают обратно на уровни основного состояния, они излучают красный свет. Если бы возбуждены были атомы кислорода из нижних слоёв атмосферы, свечение было бы зелёным. На сегодняшней фотографии вы видите красное свечение полярного сияния над Флиндерсом в австралийском штате Виктория. На ночном небе сияют более знакомые, однако более далёкие объекты: центральный диск Млечного Пути слева и галактики-соседки Большое и Малое Магеллановы Облака слева. Также вы можете посмотреть замечательный видеоролик, склеенный из фотографий других полярных сияний, произошедших в эти дни. Однако остаётся неясным, почему в данном случае не видно также и зелёного свечения.
Что окружает очаг интенсивного звездообразования? В случае туманности Ориона это пыль. Вся область этой туманности, расположенной на расстоянии около 1600 световых лет от нас, заполнена замысловатыми и красочными пылевыми волокнами. Пыль, непрозрачная для видимого света, создаётся верхними слоями атмосфер холодных массивных звёзд и выдувается наружу интенсивными звёздными ветрами. Звёздное скопление Трапеция и другие формирующиеся звёздные скопления являются частью туманности. На этой фотографии сложные пылевые нити, окружающие туманности M42 и M43 выглядят коричневыми, а светящийся газ в центральных частях раскрашен в красный цвет. В ближайшие несколько миллионов лет пыль в туманности Ориона будет постепенно разрушена формирующимися сейчас звёздами или рассеется в пространство.
Большинство спиральных галактик имеют подобную перемычку, и в данном случае её можно рассмотреть особенно детально. Как гласит теория, такие наполненные звёздами образования возникают из-за того, что гравитационные волны плотности нагнетают газ в сторону центра галактики. Тот же материал, из которого формируются новые светила, служит также пищей для сверхмассивной чёрной дыры, скрывающейся в сердце практически каждой галактики.
Ряд специалистов предположил, что образование перемычки свидетельствует о переходе галактики от периода активного звездообразования к зрелости, поскольку перемычки чаще встречаются в галактиках, в большей степени наполненных старыми красными светилами, чем юными голубыми звёздами. Этим можно объяснить и то, что в ранней Вселенной только каждая пятая спиральная галактика имела такую перемычку, тогда как в современном космосе — более двух третей.
