Programare jurasică - profesor de fizică Arturo Quirantes Sierra
Blogul lui Arturo Quirantes
Unul dintre lucrurile criticate la universitatea spaniolă este că nu oferă cunoștințe care să permită studenților să acceseze ulterior ceva numit „piața muncii”. Lăsând deoparte faptul că o universitate nu este o fabrică pentru angajați, se dovedește că, în munca ta viitoare, vei avea nevoie de instrumente și cunoștințe pe care nici măcar nu le suspectezi atunci când intri în carieră; și invers, înveți și multe lucruri de care nu vei avea nevoie mai târziu. Problema este că nu știți care dintre instrumentele pe care le purtați în geantă veți folosi la final, ceea ce uneori vă face să credeți că greutatea suplimentară este o piedică. Nu este.
Eu însumi sunt un bun exemplu. Sunt implicat în fizică de la vârsta de optsprezece ani, mai întâi ca student, apoi ca profesor. Am învățat teoria grupurilor, metodele matematice, circuitele, cuantica, relativitatea, mecanica statistică, totul. În cea mai mare parte nu mi-au fost de niciun folos în munca mea. Da, au fost utile pentru două lucruri: să-mi ofere o bună cultură științifică generală, care să îmi permită, printre altele, să scriu cărți și să apar în Naukas fără să înșele prea mult; și să învățăm cum funcționează fizica și ce instrumente avem.
Nu știi niciodată când este posibil să ai nevoie de ceea ce înveți. Mi-a trebuit transpirație și lacrimi să trec cursul de teorie de grup. Știți, dintre toate articolele științifice pe care le-am citit de atunci, câți au vorbit despre teoria grupurilor? Unul singur. Unul. Dar datorită a ceea ce mi-am amintit din teoria grupurilor am putut să o citesc și să o înțeleg. În cele din urmă, articolul nu mi-a fost util pentru că folosesc o altă metodă de calcul, dar în caz contrar relațiile matematice pe care le conține acel articol mi-ar fi salvat o cantitate obscenă de muncă. Poate să-mi fie de folos în viitor.
Și acum a sosit timpul să dezvăluie un secret întunecat despre mine. Te gândești la mine ca fizician, am o lucrare oficială care spune că sunt, am făcut o teză despre fizică, îmi câștig existența ca fizician și sunt cunoscut pe Twitter ca @elprofedefisica. Dar, de fapt, zi de zi, știți care este ocupația mea reală?
Vă voi dezvălui: Eu sunt un programator.
Ei bine, bine, sunt fizician, scriu lucrări în reviste despre fizică și toate astea. Ceea ce se întâmplă este că sunt responsabil cu simulările pe computer din grupul meu. Am început cu un proiect care urmărea să măsoare dimensiunea particulelor microscopice folosind împrăștierea luminii. Adică, arunci un fascicul de lumină asupra unui obiect și examinând lumina pe care o împrăștie poți afla lucruri precum dimensiunea, forma sau compoziția sa.
Dacă obiectul este mult mai mare decât lungimea de undă a luminii folosite, se pot aplica o serie de aproximări, iar lucrul bun este că formulele rezultate sunt foarte simple. Poate vă amintiți legea refracției lui Snell, legea reflexiei („unghiul de incidență este egal cu unghiul de refracție”) și toate acestea. Dacă, pe de altă parte, particula este mult mai mică decât lungimea de undă a luminii, se poate aplica o simplificare cunoscută sub numele de aproximare Rayleigh, care permite, de asemenea, calcularea luminii împrăștiate, a luminii absorbite, a gradului de polarizare și a tuturor celorlalte. care interesează să se calculeze, totul într-un mod simplu.
Între cele două cazuri, când particula are o dimensiune comparabilă cu lungimea de undă, atunci avem probleme. Chiar și în cel mai simplu caz, când avem particule sferice, ecuațiile câmpului electromagnetic sunt complexe; și nu spun nimic atunci când particula nu are o formă sferică. În astfel de ocazii avem nevoie de computere rapide și puternice pentru a putea efectua calculele de care avem nevoie.
Asta fac. În timp ce colegii mei ajustează instrumentele și măsoară, pregătesc codurile computerizate necesare pentru a efectua calcule și pentru a putea compara teoria și experimentarea. Asta mă face să fiu programatorul grupului, nu singurul, ci unul dintre principali. Am petrecut ani buni calculând proprietățile de împrăștiere a luminii pentru toate tipurile de particule, iar bazele de date pe care le-am creat acoperă sute de gigaocteți. Toate datorită cunoștințelor mele de programator. Și de unde am obținut aceste cunoștințe? Ei bine, de la un subiect despre electromagnetism. Nici măcar nu era pe agendă, dar practicile erau făcute pe computer, așa că a trebuit să învățăm să programăm din mers.
Amintiți-vă că vorbim despre anii optzeci. Acum, viitorii fizicieni ai Universității mele au propriul lor subiect de programare, dar în anii optzeci computerele erau un articol exotic, internetul nici măcar nu exista și metoda de învățare era să-ți găsești viața acolo. Din fericire, știam un limbaj de programare de bază și asta m-a ajutat să încep să învăț un nou limbaj numit FORTRAN 77.
Când i-am explicat fratelui meu (care studia informatica), aproape că a râs în fața mea (și fără el aproape). Nimeni nu era serios în legătură cu programarea în acel limbaj vechi și rigid, care datează din anii 1950. Parcă îți spuneam că am cumpărat un abac de calculat. Mai târziu a învățat și a recunoscut că nu era o prostie. Se pare că FORTRAN (Traducerea FORmula) a fost limbajul de rigoare în lumea calculelor științifice. Dacă încercați să creați programe într-un mediu Windows sau Mac, acest limbaj este ultimul la care ar trebui să vă gândiți, dar în domeniul calculelor pe scară largă nu este nimic mai bun. Este cel mai bun concasor.