Happy Xmas!

Канун Рождества требует написать что-нибудь высокодуховное. Только я ж не богослов, а PhD-расстрига. Поэтому вот три мысли:


1. Пусть для многих из нас единственным рождественским ритуалом осталось наряжение елки, пусть мы все чаще призываем take Christ out of Christmas (Xmas - почти X-rays, кто-то "mas", но неизвестно кто) и желаем друг другу политкорректные Happy Holidays, нам никак не отменить двухтысячелетнее влияние христианства на нашу цивилизацию.

Как древний эукариот захватил фотосинтезирующую бактерию и сделал ее своим хлоропластом, так и современное научно-атеистическое общество включило в себя элементы старых религий; часто без следа, так что нашим потомкам потребуется незаурядный ум, чтобы связать Санту со святым Николаем, дарение подарков - с поклонением волхвов (а не со скидками в Best Buy), фотосинтезирующую кремлевскую елку - Мировым древом, а не с товарищем Сталиным.

2. В СЛС есть городская библиотека. А перед библиотекой есть остановка трамвая (TRAX), которая так и называется Library.


Завел я о ней речь не потому, что переходя скользкие от подтаявшего снега трамвайные пути, образованный человек должен задуматься о том, что он внезапно смертен, а к тому, что украшена остановка в том числе "умными мыслями", расписанными по стеклу.


И тут я заметил, что под заголовком "Science" притаились какие-то странные цитаты. Например:

Life is extinct on other planets because their scientists were more advanced than ours (J.F.K. 1959).
The physicists have known sin;… a knowledge which they cannot lose (Oppenheimer, 1947).
И еще дюжина в том же духе.

Вот тебе и "ученье - свет". Хотя кто из нас не грешит выдергиванием цитат, если они подтверждают нашу точку зрения? Вот так хочешь сосредоточиться на одной только Science, а тебе лезут под руку, то мормоны, то масоны,


то огромный плакат на соседнем с библиотекой музее сообщает, что там проходит выставка свитков Мертвого моря.


Да я и сам хорош. Выбираю в библиотеке для чтения книги сомнительного содержания: учебник по астробиологии, "Краткую историю времени" Хокинга, "Что есть жизнь?" Шредингера. Все те же вопросы: появление вселенной, жизни, человека; свобода воли, конец света и так далее.


Читаю я небыстро. По 10-20 страниц за часовое посещение библиотеки. (Не так ли благочестивые христиане читают библию не запоем, а лишь по несколько строф в день). Потом иду домой и по дороге много думаю. Приходит осознание грандиозности окружающего мира и желание внести свой посильный вклад в его познание (синтез карбен-боранов я таковым не считаю).

3. Люди такие разные, но всех их объединяет радость от того, что можно не работать. Кому праздник, кому не праздник, но для всех выходной.


Life, after all, is about having fun. Кто-то находит этот фан в молитве, кто-то во взятии интегралов, кто-то в чтении посланий апостолов, кто-то в чтении фейнмановского курса по физике. Но мы все одинаково далеки от построения the Unified Theory of a Man. Или те, кто думают, что все знают, все же дальше от истины?

Пост для тех, кто давно не видел снега

В США считается, что winter (зима) начинается, не 1 декабря, а в день зимнего солнцестояния (21 декабря). (Я все не могу к этому привыкнуть, как и к тому, что неделя начинается с воскресенья). И начало зимы в СЛС выдалось снежное.


Просыпаюсь я однажды утром, открываю жалюзи и восклицаю: "А где горы?"


Горы скоро вернулись, но и белая радость (гадость?) никуда не делась. (На фото можно видеть обогревалку на крыше, мешающую образованию сосулек).


Мы тоже решили утеплиться и сократить время прогулок.


Но сегодня все же прогулялись в центр города, посмотрели, как украшают Храмовую площадь.


Мормонские святые обзавелись снежными шапками.


Народу много.


Кто-то свадьбу на морозе справляет (вечер субботы все же). Нищие просят change. В общем, ждем весны.

О падении

Шел я домой из библиотеки и вижу, что дорога перекрыта полицией, стоят три пожарные машины, все мигают. Ну, думаю, пожар, теракт, банду ловят - для США вещи вполне обыденные - хотел уже перейти дорогу, но заметил, что не все так просто и что не ловят, а бросают.


Не удержался, подошел поближе. И увидел как пожарный со своей люльки скидывает вниз тыквы на потеху собравшейся детворы. Тыквы шмякаются об асфальт и раскалываются, дети верещат. Мне на ум пришел Галилей, (не)бросавший предметы с Пизанской башни - я в библиотеке начал читать "Краткую историю времени" Стивена Хокинга (в рамках отдыха от компьютера и самообразования), там полно подобных околофизических баек.


Все-таки, что ни говорите, но страна, где тыквы бросают на землю, не голодает. В СЛС ужасно количество попрошаек. Больше, чем в черном Питтсбурге и бомжацком Беркли. А все потому, что мормоны - добрые души, им боженька подавать велит.


(Между прочим, это фото храма в моем фотоаппарате имеет название IMG_6666.JPG). Вот попрошайки и обнаглели. Они мне: "Брат, дай change", - а я их игнорирую, как пустое место. Какой я им брат?


Вы скажете, что я жадный. И будете во многом правы. Но я в чем-то солидарен с жительницей Северной Дакоты, которая сказала, что будет на Хэллоуин выдавать толстым детям, которые придут просить у нее конфет, не конфеты, а письмо к их родителям о том, что их дети moderately obese. Тут вся страна moderately obese.

Дайте хорошее определение алканов

Допустим, что некто решил создать учебное пособие по органической химии и хочет начать с самых азов − с алканов. Как строго, но одновременно кратко и ясно для публики, органической химии не знающей, определить, что это за звери?

Википедия скажет, что алканы − это насыщенные углеводороды (saturated hydrocarbons). Но это замена одного непонятного слова на два малопонятных. С углеводородами мы еще легко разберемся: это химические соединения, в состав которых входят и водород, и углерод и не входят все остальные элементы, то есть соединения с молекулярной формулой C_nH_m, где n > 0 и m > 0 (аллотропные модификации водорода и углерода из определения углеводородов исключаются). Но что делать с насыщенностью? Углеводороды насыщенные чем: валентностью, водородом, едой?

Если имеется в виду насыщенность водородом, то циклоалканы алканами не являются, так как им еще есть, куда присоединять H₂. И тогда уж насыщенным углевородом надо назвать ион метония CH₅⁺ − вот уж, кто насытился водородом дальше некуда (некуда?). Можно, конечно, возразить, что это ион, что у него обязан быть неуглевородный анион (вроде SbF₆⁻), но в википедийном определении алканов ничего нет про то, что это незаряженные химические соединения.

Насыщенность едой = пониженная реакционная способность: очень размыто звучит. Бензол тоже реагирует неважно, но алканом его не назовешь. Да и у тех же алканов реакционная способность первичных и третичных C−H связей отличается на порядки.

С валентной насыщенностью тоже не все просто, хотя, казалось бы, проще всего определить алканы как углеводороды, в которых есть только одинарные связи, и дальше пытаться определить, что это в свою очередь такое (или можно определять сигма-связи, если кому-то их определить проще). Но даже не говоря о том, что порядок связи − величина спорная и зависит от того, как считать (тут-то новичкам можно объявить, что одна палочка в формуле − одинарная связь, две − двойная, а пунктир − вообще "недосвязь"), даже не говоря об этом, мы наталкиваемся на целый зоопарк карбенов, карбинов, метильных ионов и радикалов, которые удовлетворяют и формуле C_nH_m, и одинарности связей.

Мы можем сделать финт и, не сообщая ничего о химической природе алканов, определить их как соединения с формулой C_nH_2n+2. С одной стороны, мы исключим из алканов циклоалканы, ну, и бог с ними, будем считать их отличным классом органических соединений, но с другой стороны, этот трюк пройдет только с алканами. Попытка определить единой молекулярной формулой алкены или те же циклоалканы потерпит неудачу

Я могу отыскать еще один схоластический довод против формулы C_nH_2n+2. Рассмотрим 1,2-дигидроциклобутан, имеющий формулу C₄H₁₀.


Рассмотрим теоретически, потому что синтезировать нам его вряд ли удастся, а бумага или экран планшета все стерпит. Неужели мы отнесем его к алканам, а моногидроциклобутан и тригидроциклобутан − нет?

Тем, кого мутит от одного вида соединений с "техасским" пятивалентным углеродом, я могу задать вопрос, насчет того, считать ли алканом плоский метан. Все это, конечно, схоластика, но химики − люди изобретательные, и, кто знает, лет через 50, или 150, CH₅, может быть, будет восприниматься столь же спокойно, как устойчивые карбены сейчас. В конце концов, тетра(трет-бутил)метан тоже не получен (рога у этого зверя слишком друг другу мешают), но все проголосуют за него, как за законного представителя алканов. Нам не нужно синтезировать все 366 тысяч изомеров эйкозана, чтобы признать их алканами, хотя многие из них никогда не существовали в этой вселенной, а являются лишь порождением компьютерных расчетов.

Поэтому я для себя определил алканы как углеводороды, в которых каждый атом углерода ковалентно связан с четырьмя (и только четырьмя) другими атомами. Уж не спрашивайте, что значит "ковалентно". Если делать пособие совсем для новичков в химии, то придется рассказывать и что такое углерод, и что такое атом. Пусть останется в определении это заковыристое слово, а мне еще надо сделать пару выводов.

Вывод первый заключается в том, что согласно моему определению в алканы попадают и циклоалканы. И не только моноциклоалканы, но и всевозможные полициклоалканы от декалина до кубана и даже пропеллана. Последний, конечно, вообще экзотика, и начинать знакомство с органической химией на таких примерах неудачно с педагогической точки зрения, но под мое определение он попал, и выкинуть его не представляется легкой задачей.

Во-вторых, что делать с полиэтиленом, полипропиленом и даже графаном? Они, конечно, обычно не индивидуальные соединения, а смесь. Но смесь алканов или неалканов? В виде −(CH₂)−_n полиэтилен (полиметилен?) выглядит, как алкан. Но если он не циклоалкан, что скорее всего, то на концах углеродной цепочки должно что-то сидеть. Если два CH₃, то все ОК − перед нами алкан. А если OH − то перед нами спирт? Считают же алмаз и графен аллотропными модификациями углерода, хотя у них на неизбежных границах находятся неуглеродные функциональные группы. Опять же с педагогической точки зрения полимеры надо рассматривать отдельно и желательно после алкенов, но все же полиэтилен − алкан или нет?

Вы мне справедливо заметите, что с такими вопросами надо обращаться к оригинальной литературе, а не к Wikipedia или блогам. Я этим займусь после того, как размещу этот пост, но хотел записать для начала свои собственные мысли, все-таки химию я изучал половину своей жизни.

Извините, что картинок мало: нелицензионным ChemDraw я пользоваться не хочу, а достойной бесплатной альтернативы ему я так и не нашел.

Можно ли есть грибы из Юты?

Несмотря на дождливую погоду и занятость, мы с братом решили не пропускать грибной сезон в Юте, который длится с августа по начало сентября. В хвойном высокогорном лесу, в часе езды от СЛС должны были расти грибы, похожие на наши российские.



И удача от нас не отвернулась. Многочисленные маслята


и грибы, которые мы не могли идентифицировать,


мы оставили расти там, где они росли,


но мы также нашли несколько грибов очень похожих на белые (King Bolete или Porcini)


и девять штук, которые не были очень большими или очень маленькими, взяли с собой.


Вот теперь думаем, что с ними делать. Хотелось бы услышать мнение жж-френдов, но в любом случае ответ на вопрос в заголовке поста мы получим завтра-послезавтра. Если грибы из Юты есть можно, то я сделаю апдейт к посту.


Дорога ведет через лес, в котором свободно пасутся, часто выходя на проезжую часть, чьи-то коровы.


Мы с братом уверены, что один раз видели перебегающего нам дорогу лося. Но фотодоказательство я сделать не успел. Поэтому сегодня только коровы.


Жалко их - ограничение скорости на шоссе 55 миль в час, и в лесу попадаются разбросанные коровьи кости.
 
Фотографии ягод, чтобы не заканчивать на трагической ноте:





P.S. Рассказ о том, как мы ходили за сморчками в западной Пенсильвании: http://andresol.livejournal.com/7458.html

P.P.S. Можно. Прошло два дня, как мы ели эти грибы в воскресенье, и жалоб на здоровье не появилось.

Нельзя не вернуться в Калифорнию

Перед моими глазами предстала почти вертикальная гранитная стена, по которой поднимались и спускались люди. Если бы этих людей на канатах не было, то я бы сам не решился туда лезть, ибо не поверил бы, что это вообще возможно без специальной подготовки.


Подъем на утес Half-Dome (Полукупол) в калифорнийском Йосемити является самым сложным хайком в национальных парках США из тех, которые я прошел. И сложность заключается не в получении разрешения на подъем, которое надо выиграть в лотерею (не более 300 человек допускаются на вершину Хаф-Доума в день) и показать сидящей у основания скалы рейнджерше с айпадом. От парковки нужно пройти 7 миль (11 км) и набрать в итоге 4500 футов (1350 м) высоты. И психологически тяжело начать подниматься по cables (канатам). Вдруг не хватит силы в руках? А смогу ли я оттуда спуститься, или придется меня снимать, как отца Федора?


Но мы с братом хорошо спланировали начало похода (выдвинулись в 7 утра), взяли только необходимое количество еды и воды (4 литра) и управились с трейлом туда-обратно за 8.5 часов. И с погодой нам повезло, и с лесными пожарами, из-за которых была закрыта большая часть парка, но которых мы не заметили ни в виде огня, ни в виде дыма.


По кабелям поднимались и бодрая старушка, и одиннадцатилетний мальчик, тянувший на веревке к вершине гордого папашу. А те, кто притащили с собой альпинистскую страховку, выглядели трусливо, неуклюже цепляли карабины и тормозили других посетителей. Мы с братом даже перчаток не стали надевать - мозолей не натерли, а спуск по канатам оказался в разы проще подъема.


И все же я люблю смотреть не с гор, а на горы. В Йосемити красиво. Хотя брат говорит, что Зайон (Zion National Park) красивее. Не знаю, как вы, но я намерен когда-нибудь вернуться на вершину Хаф-Доума.

Переезд из Питтсбурга в Юту

Итак, на следующей неделе мы с братом переезжаем в Солт-Лейк-Сити, где он будет постдочить на факультете компьютерных наук университета Юты. Вот когда он там начнет работать, я напишу о процессе поиска им позиции постдока. Думаю, что многим будет любопытно почитать.

Ехать будем три дня по примерно тому же маршруту, что и в декабре прошлого года. Разве что в Мичиган заезжать не планируем.

Аренда питтсбургской квартиры, где мы прожили четыре года, закончилась в конце июля. Продлить аренду или найти что-либо на один месяц нам не удалось, поэтому август мы живем в extended-stay отеле InTown Suites. В интернете все отзывы были на одну звезду, поэтому к низкому уровню сервиса мы были готовы. Стоит $340/неделя; в комнате есть большой холодильник, плита и микроволновка. В целом нормально, только вай-фай медленный.

Из вещей берем только то, что войдет в машину. Все остальное или выкинули, или подарили. Велосипеды даже продали за символическую двадцатку. Подивились, сколько мусора мы хранили 4, а то и 6 лет. А ведь приехали в Питтсбург летом 2007 года всего с двумя чемоданами.

Я начал хоть что-то делать на пути разработки софтвера. Успехов пока нет, поэтому и рассказывать не о чем. (Химией я занимался 10 лет, и в ней тоже успехов особых не было). В апреле я пообещал себе бороться с зависимостью от писания и чтения в ЖЖ. Времени определенно стало больше.

Три научные истины

I. Алгоритм Фейнмана и обратный ему

Существует алгоритм Фейнмана для решения научных задач:
1) Записать задачу (Write down the problem).
2) Хорошенько подумать (Think really hard).
3) Записать решение (Write down the solution).

В современной науке чаще реализуется обратный алгоритм Фейнмана:
1) Write down the solution.
2) Think really hard.
3) Write down the problem.

Хорошо помогает для получения грантов.

II. Библиотека vs. Лаборатория

Существуют сторонники подхода "два часа в библиотеке экономят две недели в лаборатории" (two hours in the library will save you two weeks in the lab). Большинство же аспирантов предпочитают обратный подход: two weeks in the lab will save you two hours in the library.

Я считаю, что надо чередовать эксперимент с теорией: two hours in the library - two hours in the lab - two weeks in the library - two weeks in the lab - two years in the library - two years in the lab и т.д. Чтение наиболее эффективно, когда знаешь, какую экспериментальную задачу надо решить. И наоборот.

В данный момент я перешел в фазу "N лет в библиотеке". Большинство профессоров, перейдя в эту фазу, в лабу уже не возвращаются. А зря?

III. О многообразии результатов

Обычно публикуются только положительные результаты, подтверждающие первоначальную гипотезу. Химики-расчетчики будут перебирать свои методы, пока результаты расчета не совпадут с экспериментом - тогда их можно будет опубликовать.

Метод подгонометрии был очень уважаем студентами-химиками СПбГУ. Можно подгонять результаты под гипотезу, можно гипотезу под результат (сравни с обратным алгоритмом Фейнмана). Но работа над курсовой или дипломом не всегда шла гладко. Тогда был выдвинут тезис: "Отрицательный результат - тоже результат". Постепенно он эволюционировал в милый вариант: "Отсутствие результата - тоже результат".

Что делать с отрицательными результатами, опровергающими первоначальную гипотезу? Хоронить их в глубинах лабораторного журнала? Публиковать и становиться посмешищем научного сообщества?

Что делать с отсутствием результатов, я знаю.

Прогулки по Москве

Впечатлений от Москвы – масса. Я не был там ровно 7 лет, с тех пор, как на четвертом курсе ездил туда на студенческую ChemBridge олимпиаду по органической химии. В плане пеших прогулок Москва – город не менее интересный, чем Нью-Йорк. Столько всего примечательного: люди, метро, памятники и парки.


Потоки машин и пассажиров метрополитена движутся со скоростью и стремительностью, в которую я люблю временами погружаться.


Обязательно надо вернуться туда еще, когда будет теплее.


В первый день 6 марта традиционно побывал на Красной площади, где был устроен каток, противно дисгармонирующий своим оформлением с окружающими зданиями,


а Мавзолей был покрыт белым куполом (на реставрацию?).


Традиция бывать на Красной площади в Москве (и в Центральном парке в НЙ) сложилась у меня случайно, сама собой. И теперь я в каждый приезд в эти города обязательно взгляну на их центральные достопримечательности.


С утра в четверг 7 марта я исполнил давнюю мечту – дойти из центра Москвы до главного здания МГУ.


Попутно повидал много нового. В первую очередь небоскребы Москва-Сити (на самом деле красиво смотрятся).


Набережные пусты и заснежены. От «Площади Революции» я дошел до метро «Университет» за три часа.


Можно было бы и быстрее, но кусок карты, который я распечатал, начинался с Кутузовского проспекта,


а туда мне еще предстояло дойти, не заплутав в Александровском саду и внутри Садового кольца.


О Третьяковской галерее, где я впервые побывал, я напишу в следующем посте.

Как-то так получалась, что моя олимпиадная деятельность, а именно с этой целью я ездил в Москву (см., например, пост о (не)встрече с Путиным), была вся завязана на МГУ. Оттого большого желания подходить к самому ГЗ у меня не было - я там было много раз.


Хотя было бы теплее и больше времени, на химфак я бы, вероятно, заглянул. Зато на этот раз я доехал до метро «Ленинский проспект» и посмотрел ИНЭОС – ИНститут ЭлементоОрганических Соединений им. А. Н. Несмеянова РАН


с бюстом академика перед зданием


(по учебнику Несмеянова по органической химии я готовился к олимпиадам 12 лет назад) и фасад ИОХа – Института Органической Химии им. Н. Д. Зелинского РАН.


Какой-то такой химией (organic and organometallic) я и занимался по ту сторону океана последних несколько лет. Наши институты, что неудивительно, более напоминают коридоры химфака СПбГУ нежели Chevron Science Center, но определенный оптимизм наблюдается и тут.


Наконец, от институтов я снова дошел до станции метро «Университет»,


и более ничего в Москве на этот раз не посмотрел. Что посоветуете посмотреть в следующий?