Компьютер – это инструмент астронома

Рубрика : Я думаю это актуально

Когда-то главным оружием астронома был только телескоп, теперь же практически на смену ему пришел компьютер. И основной заботой астронома стало… программирование. А для обслуживания сложной компьютерной техники нужны, как известно, настоящие профессионалы. Вот и получается, что современному астроному все реже приходится смотреть в телескоп на звезды, это занятие практически полностью заменяет необходимое обслуживание техники (и иногда ремонт компьютеров).

По сути, с каждым днем астроном и непосредственно телескоп теряют такую прочную и неразрывную (казалось бы) связь между собой. Современные инструменты для изучения звездного неба настолько сложны, что для того чтобы разобраться в них, уже не требуется специализация астронома. Астроном управляет своими наблюдениями заочно, отправляя через интернет заявки на проведение необходимых исследований, а получает уже конкретные результаты. Получается, что работа астронома стала легче? Ведь ему отныне вовсе не обязательно не спать все ночи напролет, ожидая, к примеру, появления той или иной звезды. Хотя вместе с этим, наверное, ушла и былая романтика.

С другой стороны, здесь безусловно выиграла теория и вся наука в целом. Возможности программирования позволяют решить многие задачи, к которым раньше человек не знал и как подступиться. Множество новых открытий сегодня позволяет сделать довольно узкая область программирования, которая носит название моделирования физических процессов.

Объяснить на пальцах, чем она занимается, довольно просто. На первом этапе физические законы записываются в виде уравнений, на следующем задаются начальные, а также конечные условия. После такого описания системы моделируется (рассчитывается) собственно сам физический процесс. Процесс моделирования в эпоху компьютеризации чрезвычайно упростился, поскольку сегодня мы можем производить чрезвычайно громоздкие вычисления за сравнительно короткое время.

Таким образом, по идее, в небольшой персональный компьютер может поместиться целая вселенная: кометы, звезды, планеты, траектории движения, скорости и прочие характеристики этого сложного мира, скромной частью которого мы, кстати, являемся. С помощью нажатия одной клавиши на клавиатуре мы сегодня можем провести такие опыты, которым астрономам лет 10-15 назад и не снились в самых фантастических снах. Современный астроном, по сути, не наблюдает за миром звезд, а творит собственный у себя на компьютере.

И пусть этот мир ненастоящий, а модельный. Сегодня все зависит от мощности компьютера. Чем больше его производительность, тем более точную модель можно сделать. Ведь первые «астрономические» модели создавались на таких компьютерах, которые по мощности уступают современным мобильным телефонам. Разумеется, эти модели были очень приближенными и охватывали чрезвычайно узкий круг процессов. Если говорить откровенно, их можно было сравнить с иллюстрацией в учебнике, которая дает лишь весьма поверхностное представление о сути процесса.

Современные системы охватывают огромный массив вычислений, которые все же способны действительно приблизить исследователя к реальным процессам. Перечислять всевозможные параметры, которые программисты включают в свои системы для моделирования процессов во вселенной можно долго. Это и плотность атмосферы, и напряженность магнитного поля, и разного рода излучения, и температуры, а также многое-многое другое. Построение моделей, учитывающих все эти параметры, сегодня невозможно без компьютерной техники. Вы, разумеется, можете по старинке перемещать фишки, играющие роль звезд, на картонном макете, но этот вид моделей сегодня пригоден лишь для демонстрации на школьных уроках, где, нужно сказать, уже сейчас также используют компьютеры. Для решения проблем науки без мощного компьютера сегодня никак не обойтись.

Подписаться на новые публикации:
  

Оставить комментарий или два