Юрско програмиране - учител по физика Артуро Кирантес Сиера
Блогът на Артуро Кирантес
Едно от нещата, които се критикуват за испанския университет, е, че той не предоставя знания, които позволяват на студентите по-късно да получат достъп до нещо, наречено „пазар на труда“. Като оставим настрана факта, че университетът не е фабрика за служители, се оказва, че в бъдещата ви работа ще ви трябват инструменти и знания, за които дори не подозирате, когато влезете в кариерата си; и обратно, вие също научавате много неща, които няма да ви трябват по-късно. Проблемът е, че не знаете кой от инструментите, които носите в чантата, ще използвате в крайна сметка, което понякога ви кара да мислите, че допълнителното тегло е пречка. Не е.
Аз самият съм добър пример. Занимавам се с физика от осемнадесетгодишна, първо като ученик, след това като учител. Научих групова теория, математически методи, схеми, квант, относителност, статистическа механика, всичко. В по-голямата си част те не са ми били от полза в работата ми. Да, те бяха полезни за две неща: да ми осигурят добра обща научна култура, която ми позволява, наред с други неща, да пиша книги и да се появявам в Naukas, без да прецаквам твърде много; и да научим как работи Физиката и какви инструменти имаме.
Никога не се знае кога може да се наложи това, което научите. Отне ми пот и сълзи, за да премина курса по групова теория. Знаете ли, от всички научни статии, които съм чел оттогава, колко са говорили за груповата теория? Само един. Едно. Но благодарение на това, което си спомних от теорията на групите, успях да я прочета и разбера. В крайна сметка статията не ми беше полезна, защото използвам друг метод за изчисление, но в противен случай математическите връзки, които тази статия съдържа, биха ми спестили неприлична работа. Може да ми е полезно в бъдеще.
И сега дойде моментът да разкрия тъмна тайна за мен. Вие ме мислите за физик, имам официален документ, в който се казва, че съм, направил съм дисертация по физика, изкарвам си хляба като физик и съм известен в Twitter като @elprofedefisica. Но всъщност всеки ден знаете ли какво е истинското ми занимание?
Ще ви го разкрия: Аз съм компютърен програмист.
Е, добре, аз съм физик, пиша статии в списания за физиката и всичко това. Това, което се случва, е, че аз отговарям за компютърните симулации в моята група. Започнах с проект, който имаше за цел да измери размера на микроскопичните частици, използвайки разсейване на светлината. Тоест хвърляте лъч светлина върху обект и като изследвате светлината, която той разсейва, можете да откриете неща като неговия размер, форма или състав.
Ако обектът е много по-голям от дължината на вълната на използваната светлина, може да се приложи поредица от приближения и хубавото е, че получените формули са много прости. Може би си спомняте закона за пречупване на Snell, закона за отражение ("ъгъл на падане е равен на ъгъл на пречупване") и всичко това. Ако, от друга страна, частицата е много по-малка от дължината на вълната на светлината, може да се приложи опростяване, известно като приближение на Релей, което също позволява да се изчисли разсеяната светлина, абсорбираната светлина, степента на поляризация и всичко останало, които интересите да се изчислят, всичко по прост начин.
Между двата случая, когато частицата е със съпоставим размер с дължината на вълната, тогава имаме проблеми. Дори в най-простия случай, когато имаме сферични частици, уравненията на електромагнитното поле са сложни; и не казвам нищо, когато частицата няма сферична форма. В такива случаи се нуждаем от бързи и мощни компютри, за да можем да извършим изчисленията, от които се нуждаем.
Това е, което правя. Докато моите колеги настройват инструментите и измерват, аз подготвям необходимите компютърни кодове за извършване на изчисления и мога да сравнявам теорията и експеримента. Това ме прави програмист на групата, не само един, но и един от основните. Прекарах години в изчисляване на свойствата на разсейване на светлината за всички видове частици, а създадените от нас бази данни обхващат стотици гигабайта. Всичко това благодарение на моите познания като програмист. И откъде взех тези знания? Е, от тема за електромагнетизма. Дори не беше на дневен ред, но практиките се правеха от компютър, така че трябваше да се научим да програмираме в движение.
Не забравяйте, че говорим за осемдесетте. Сега бъдещите физици от моя университет имат свой предмет по програмиране, но през осемдесетте компютрите бяха екзотична статия, Интернет дори не съществуваше и методът на обучение беше да намериш живота си там. За щастие знаех някои основни езици за програмиране и това ми помогна да започна да уча нов език, наречен FORTRAN 77.
Когато го обясних на брат си (който изучаваше компютърни науки), той почти се засмя в лицето ми (и без него почти). Вече никой не е програмирал сериозно на този стар и твърд език, който датира от 50-те години. Сякаш ви казах, че съм купил сметало, за да изчисля. По-късно научи и осъзна, че не е глупаво. Оказва се, че FORTRAN (FORmula Translation) е езикът на строгостта в света на научните изчисления. Ако се опитвате да създавате програми в среда на Windows или Mac, този език е последният, върху който трябва да помислите, но в областта на мащабните изчисления няма нищо по-добро. Това е най-добрата дробилка за числа.