Кафедра Ваннаха: Доктрина Дуэ и кибервойна

Автор: Михаил Ваннах

Опубликовано 09 июля 2012 года

У каждого времени свой хайтек. Развивающийся в кабинетах ученых, в лабораториях исследователей, в заводских цехах. Отображающийся на общество – так персонаж "Великого Гэтсби" Фрэнсиса Скотта Фицджеральда намеревался, планируя свою жизнь, выделять час изучению электротехники. И где-то век назад хайтеком стала авиация. Ее успехи устремлялись ввысь и в прямом и в переносном смысле. Начав с четырехцилиндрового газолинового мотора мощностью в 12,5 лошадиных сил (как три пылесоса с аквафильтром) 17 декабря 1903 года поднявшего в небо над Китти-Хок flyer Уилбура и Орвилла Райтов (не только ознаменовавший начало эры аппаратов тяжелее воздуха, но породивший словечко, разошедшееся по томам science fiction), авиация подошла к Первой мировой со звездообразными ротативными (вращается блок цилиндров, расход 285 г бензина на лошадиную силу в час, плюются касторовым маслом…) двигателями на порядок большей мощности. (В ходе Великой войны фирма "Гном-Рон" произвела их более ста тысяч штук.)

В 1928 году на гоночные аэропланы устанавливали моторы в 1200 НР (как принято было в Технической энциклопедии 1927 года издания обозначать лошадиные силы). Еще через два года – в 2600… Прямо как гонка процессорных мощностей в ИТ. (Впрочем, с аналогиями тоже перебарщивать не стоит – в том же первом томе Технической энциклопедии рядом со статьей "Авиационные двигатели" соседствует статья "Авиационный лес" – до расцвета даже индустриальной эпохи было еще далеко.)

И в это самое время романтической поры авиации жил в фашистском государстве Италия генерал Джулио Дуэ (1869-1930). Этому артиллеристу по образованию и службе выпала участь стать виднейшим теоретиков входящий в мировой оборот воздушной войны – применении воздушного летания для убийства людей в особо крупных масштабах. На практике, в войне с Австро-Венгрией, увековеченной Хемингуэем в "Прощай оружие" Джулио Дуэ применить свои взгляды не удалось – военное начальство королевства Италия его энтузиазма не разделяло, а за доклад о том, как надо правильно воевать, писанный министру-социалисту Биссолати (социалисты Перед первой мировой за мир боролись особо рьяно…) отправило Дуэ в крепость (могли бы и расстрелять – время-то военное…).

Зато в вышедшей в 1921 году книге "Господство в воздухе" он изложил их сполна. Да так ловко, что, читая эту пожелтевшую книгу сейчас, мы обнаруживаем поразительные параллели с нашим временем, с наступлением эпохи кибервойн – недавние предупреждения Евгения Касперского об ее приходе обсуждали примерно те же издания солидной западной прессы, которые девять десятилетий назад щедро рецензировали работу Дуэ.

Итак, посмотрим на книгу Дуэ и попытаемся найти в ней параллели с современным кибероружием. Что характерно для последнего? Ну, прежде всего, скрытность. Мы не знаем, кто устраивал массированные кибератаки на учреждения США и Южной Кореи, кто разрабатывал червей Stuxnet и Flame. Предположения, что с ними порезвились Корея Северная и Моссад есть не более, чем предположения. С таким же успехом это могли быть пришельцы с тау Кита или самозародившийся в недрах бухгалтерских программ и движков порносайтов искусственный интеллект. А генерал Дуэ говорил об этом применительно к тогдашней мировой ситуации и авиации.

"Германия разоружена в отношении прежних родов войск, и ей запрещено содержать вооруженные силы старого типа. Страна, которая вряд ли сможет примириться с тем, чтобы оставаться слабее других, в силу неизбежности вынуждена искать средства для осуществления своего реванша вне круга тех, которые у нее отняты и ей воспрещены… Появляются признаки, что Германия уже думает об этом, и следует предвидеть, что ей удастся усовершенствовать – с той интенсивностью и серьезностью работы, которые ее отличают, – новые боевые средства в своих научных и опытных кабинетах, где всякий контроль бесполезен".

То есть более девяноста лет назад проницательный генерал заметил, что в высокотехнологических вооружениях непропорционально большую роль играют исследовательские и опытно-конструкторские работы, протекающие скрытно; в результате которых новые системы оружия появляются во всей своей мощи, как Венера из головы Юпитера. А к современным системам кибервойн это положение книги Дуэ применимо в куда большей степени, чем к авиации, выдающей себя длиной взлетных полос и ревом моторов на стендах…

Дальше изменение, вносимое авиацией в ход войн. Коренное отличие между войнами прошлого, включая ту, в которой Дуэ участвовал, и войнами будущего, которые он предвидел. "Поле сражения было четко ограничено; сражающиеся составляли отдельную категорию граждан, специально организованных и дисциплинированных; существовало, наконец, юридическое различие между сражающимися (комбатантами) и несражающимися. Таким образом, во время мировой войны, хотя она глубоко захватила целые народы, положение было таково, что, пока меньшая часть граждан сражалась и умирала, большинство жило и работало, чтоб снабдить меньшинство средствами для военных действий. И все это могло иметь место потому, что невозможно было перейти боевые линии, не разбив их предварительно."

Но технология изменила положение. "Теперь все это отпадает, потому что в настоящее время возможно проникнуть за линии, не разбив их предварительно. Этой способностью обладает летательный аппарат."

Ну а та свобода передвижений, которую Дуэ приписывал аэроплану, в еще большей степени присуща кибероружию. И из нее вытекают уже не технические, а общественно-политические последствия. "Не могут более существовать районы, в которых жизнь могла бы протекать в полной безопасности и относительном спокойствии. Поле сражения не может более быть ограничено: оно будет очерчено лишь границами борющихся государств; все станут сражающимися, так как все будут подвержены непосредственным нападениям противника; не может более сохраняться различие между сражающимися и несражающимися".

Правоту этих слов Дуэ сполна ощутили на себе сначала жители Герники, Ковентри и Дорогобужа, а потом Гамбурга, Киля, Дрездена и Токио. И развернись кибервойна – более уязвимым для нее будет гражданское население; его коммуникации, инфраструктура, логистика, финансы – все это "завязано" на общемировое киберпространство, на аналог "воздуха" Дуэ (военные системы управления, будучи спроектированы правильно, с гражданской Сетью не соприкасаются – они аналог тех, кто во Второй мировой зарылся в бомбоубежище).

Дальше Дуэ говорил о том, что появление авиации сводит на нет те преимущества, которые ранее развитие огнестрельного оружия давало обороняющимся. (Итальянец воочию наблюдал это в Великую войну, но эффект это вовсю проявился в Гражданской войне США, и раньше, в боях Веллингтона с маршалами Наполеона на Пиренеях – чем дальнобойнее и скорострельнее мушкет, винтовка или пулемет, тем меньше наступающих дойдет до противника.) В случае авиации все наоборот – наступающий побеждает, уничтожая врага на аэродромах, а потом громя колонны, дороги, базы.

Мир увидел это в 1939-м, в ходе Блицкрига, ну а потом – в ходе "Бури в пустыне". Кибервойна же в принципе может дать еще более фантастические преимущества нападающему – представим себе результат воздействия вредоносного кода на развитую постиндустриальную инфраструктуру, почище Ковентри может быть…

Еще ниже Дуэ обосновывал необходимость наступательного способа действий в воздушной войне. Он исходил из малой эффективности зенитной артиллерии Первой мировой, пассивно ждущей налета, и приводил пример с крестьянами, не ждущими нападения бешеной собаки у ворот с палкой, а устраивающих на нее облаву. (Впрочем, нацисты, несмотря на всю любовь к книге Дуэ, не сумели в 1940-м году в ходе "Битвы за Британию" нанести серьезный ущерб английским авиазаводам; да и усилия RAF и 8-й воздушной армии янки смертельного удара заводам Хейнкеля и Мессершмитта не нанесли – лучшим средством ПВО оказались русские танки на аэродромах…)

Но сегодня кибербезопасность похожа именно на этих крестьян – вон, Компьюлента , что прошлогодний ущерб от киберкраж мог достигнуть 2,5 миллиардов долларов (в обнародовании точных цифр банкиры, по понятным причинам, не заинтересованы). А киберкража – это только то, что кто-то сумел отнять у другого в ходе своего преступного бизнеса. Ну а война – бизнес на разрушении и убийстве (приставка кибер- ничего в этом не меняет), ущерб тут может быть несопоставимо выше.

Генерал Дуэ знал лишь одно эффективное средство защиты от воздушного нападения, подобное борьбе с хищными птицами – уничтожение их гнездовий и яиц, то бишь, "уничтожения их баз, их запасов и центров их производства". Ну, в сегодняшней Европе с ее повсеместным помешательством на "экологии" (к которой наука Геккеля не имеет никакого отношения), об истреблении хищных птиц вряд ли рискнет говорить хоть один автор (а лет тридцать назад одним из самых веселых, – куда занятней заготовки сена и укладки в кормушки кристаллов соли, – способов зарабатывания "трудодней" в охотхозяйствах, без которых не выдавали путевок на промысел дичи, был отстрел ворон, плавно переходящий в стрельбу по опорожняемым бутылкам…).

Но вот с тем, что все меры кибербезопасности сегодня Дуэ расценил бы как оборонительные, и, следовательно, малоэффективные, спорить трудно. Многочисленные комментарии на предупреждения Касперского характерны тем, что остроту проблемы признают все; а вот делать с ней что-то решительное и серьезное – не готов практически никто. Ну что же – поживем и посмотрим, как будет осознаваться ситуация; какие пути ее разрешения будут предлагаться национальными политиками и международным сообществом (то, что она давно переросла рамки технологии, как и авиация девяносто лет назад, вряд ли стоит спорить…).

Хотя впадать в излишний пессимизм от аналогий со старой книжкой вряд ли стоит. Вон, был такой ленинский наркомвоенмор, победитель местной Гражданской товарищ Троцкий. Тоже очень серьезно к авиации относился. В 1925-м утверждал, что "Если мы хотим жить, дышать, мы должны иметь сильную авиацию". А наличие у Гитлера и Сталина гигантских воздушных армад ну никак на его судьбу не повлиял – хватило одного Меркадера и одного ледоруба…

 

Поймать "Искомого Зверя" современной физики

Автор: Юрий Ильин

Опубликовано 09 июля 2012 года

Бозон Хиггса найден. К сожалению, пока приходится оговариваться: найдено что-то, по своим характеристикам очень на него похожее. Остаётся крохотная вероятность, что две команды исследователей, работавшие на Большом адронном коллайдере, обнаружили не Искомого Зверя современной физики, а нечто очень похожее.

Этому открытию предшествовала долгая история.

Стандартная модель и четыре типа взаимодействий

По легенде, сэр Исаак Ньютон, великий математик и физик, а также алхимик и богослов, открыл Закон всемирного тяготения, получив яблоком по голове. Из открытия Ньютона впоследствии родилось понятие о гравитации как об одном из основных (фундаментальных) взаимодействий между материальными телами.

Столетия спустя открыто электрическое, или электромагнитное, взаимодействие: одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются.

- Путём многолетних исследований было осознано, что переносчиком этого взаимодействия являются безмассовые частицы - фотоны, - в интервью "Компьютерре" Юрий Тихонов, заместитель директора Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН. - Но в процессе развития физики выяснилось, что есть и другие типы взаимодействий.

В настоящее время физика рассматривает как данность четыре : упомянутые уже гравитационное и электромагнитное, а также так называемые сильные и слабые взаимодействия, проявляющиеся на субатомном уровне.

- Было доказано, что эти взаимодействия между собой очень сильно связаны. Их объединение и привело к появлению электрослабой, или Стандартной, модели, - рассказывает Юрий Тихонов. - Слово "Стандартная" появилось случайно. Это означает, на мой взгляд, что это устоявшаяся красивая теория. Попытки объединения электрических и слабых сил были очень продуктивны, но в любой теории есть свои вопросы. Чтобы она была самосогласованной и в ней не было внутренних противоречий, потребовалось ввести ещё одно поле - скалярное, или Хиггсовское, которое взаимодействует и с электромагнитным, и со слабым полем. С ним электрослабая модель становится согласованной, в ней исчезают расходимости, и это само по себе - большое достижение теории.

В самом деле, физики ценят Стандартную модель за её экспериментальную точность: во всём, что можно было проверить опытным путём, Стандартная модель демонстрирует фантастический уровень совпадения теоретическим ожиданиям.

Сотрудник ЦЕРНа Александр Ерохин :

- Существует предположение, что все частицы в первые мгновения после Большого Взрыва не обладали массой. С охлаждением Вселенной температура упала ниже некоторой критической величины, так что сформировалось так называемое поле Хиггса, ассоциированное с бозонами Хиггса. С распространением поля Хиггса во Вселенной любая частица, взаимодействуя с бозоном Хиггса, приобретала массу. Чем больше частица взаимодействовала в поле Хиггса, тем большей массой она наделялась.

Проблема в том, что бозон Хиггса сам по себе до сих пор найти не удавалось. Не удавалось даже выявить диапазон масс, к которому может принадлежать этот бозон. По словам Ерохина, если бы частицу не удалось найти и на Большом адронном коллайдере, то можно было бы считать, что её масса находится "вне диапазона 14ТэВ".

Надеясь ответить на вопросы, связанные с существованием массы у элементарных частиц и колоссальным разбросом таковых, британский физик Питер Хиггс в 1960-е годы предложил : в этом механизме вводится специальная зависимость потенциала скалярного поля от величины поля, которая симметрична и является неустойчивой. Неустойчивое состояние не может сохраняться долго и очень быстро переходит в состояние с минимальной энергией.

- Явление спонтанного нарушения симметрии, то есть явление, при котором зависимость поля от потенциала становится несимметричной, получило название механизма Хиггса. Безмассовые поля (векторные бозоны) поглощают часть скалярного поля и приобретают массу. Оставшееся скалярное поле также имеет массу и проявляет себя как новая скалярная частица - бозон Хиггса, - уточняет Юрий Тихонов. - Обнаружение бозона Хиггса будет являться основным доказательством, что этот механизм правильный, что природа устроена именно так, как мы думаем. Теория не исключает нескольких Хиггсовских бозонов".

Мировая наука готова на многое, чтобы проверить правильность теорий об устройстве Вселенной - или отвергнуть таковые. В принципе, от обнаружения/необнаружения бозона Хиггса зависело, насколько вообще современные научные представления о мироустройстве соответствуют (или не соответствуют) реальности. Пока больше похоже, что соответствуют в полной мере.

Большой адронный коллайдер

Ускорители заряженных частиц на встречных пучках (коллайдеры) - класс экспериментальных установок, предназначенных для наблюдения физических явлений на высоких энергетических значениях. Иначе говоря, элементарные частицы разгоняются до колоссальных скоростей, соударяются, далее исследуются продукты этих соударений.

Первые активные работы по созданию коллайдеров начались в конце 1950-х годов в лабораториях "Фраскати" в Италии, SLAC в США и Институте ядерной физики СССР. Первым заработал итальянский электро-позитронный коллайдер AdA. Однако результаты своих исследований первыми опубликовали советские физики, работавшие на коллайдере ВЭП-1 (Встречные электронные пучки). Затем последовали публикации со стороны американских исследователей.

Первым адронным коллайдером стал протонный синхротрон ISR, запущенный в ЦЕРНе в 1971 году. Его энергия составляла 32 ГэВ в пучке.

В 1983-1988 годах в Женевской долине на глубине ста метров выкопали 27-километровый туннель, пересекший под землёй границы Швейцарии и Франции. С 1989 по 2000 годы в этом туннеле размещался мощнейший ускоритель лептонов - Большой электронно-позитронный коллайдер. К концу срока эксплуатации его максимальная энергия достигала 200 ГэВ (по 100 ГэВ) на пучок.

Второго ноября 2000 года, после одиннадцати лет работы, Большой электро-позитронный коллайдер был отключён. На следующий год в том же туннеле началось строительство того, что в итоге стало называться Большим адронным коллайдером (БАК).

Хотя в начале прошлого десятилетия предполагалось, что БАК заработает уже в 2005 году, только в 2006-м был установлен последний сверхпроводящий магнит. Летом 2008 года было объявлено о завершении первых предварительных испытаний, в ходе которых пучок заряженных частиц прошёл чуть более трёх километров по одному из колец БАК.

10 сентября 2008 года БАК был официально запущен: пучки протонов успешно прошли весь периметр коллайдера в обоих направлениях. Но уже через девять дней случилась серьёзная авария: в одном из секторов большого тридцатикилометрового кольца произошло короткое замыкание.

- Всё кольцо [туннель Коллайдера - Прим. ред.] поделено на восемь секторов; один сектор - это 154 дипольных магнита, соединённых последовательно между собой и работающих на токе в 12000 А. Это колоссальный ток, при этом энергия, которая запасается в магнитном поле, - 1,33 ГДж, что эквивалентно 200 кг тротила, - рассказывал "Компьютерре" Александр Ерохин. - Между всеми магнитами есть соединения сверхпроводящего кабеля – это расположенные внахлёст сверхпроводящие шины, спаянные олово-серебряным припоем, которые находятся там же, в криостате при 2 К.

Причиной оказалась банальная халтура: "полетевшее" соединение оказалось плохо пропаяно. Видимо, на каком-то этапе на монтажниках сэкономили, как следствие - лишние траты на ремонт, на который ушёл без малого год.

После того как Большой адронный коллайдер был перезапущен заново, постепенно увеличивалась его мощность.

Ищите и обрящете

Вопрос, почему бозон Хиггса не был открыт раньше, настолько же закономерен, насколько прост и ответ на него: мощности не хватало. Под мощностью тут стоит понимать две величины - энергию соударения частиц (то есть до каких кинетических значений удаётся разгонять элементарные частицы) и так называемую "светимость".

Под светимостью понимается количество частиц в единицу времени на единицу площади. Проектная светимость БАК составляет 1034 с-1*см-2 - 2808 сгустков. Также планируется улучшить фокусировку луча, то есть, уменьшив поперечный размер пучка, фактически увеличить плотность частиц.

Зачем это нужно? Просто для увеличения количества "событий" - можно разогнать две частицы до запредельных значений: продуктом их распада может стать бозон Хиггса... а может и не стать. Более того, он настолько редко проявляется, что от одиночных событий нужных результатов можно ждать неограниченно долгое время. Светимость и фокусировка повышают частоту событий (соударений), и тем самым набирается больше статистических данных, анализ которых позволит (или уже позволил) вычленить всё, что связано с хиггсовским бозоном.

Непосредственно поисками бозона Хиггса на БАК занимались две исследовательские команды, оперировавшие детекторами ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus) и CMS (The Compact Muon Solenoid).

- ATLAS и CMS многофункциональны. С их помощью планируется решение очень большого количества самых разнообразных задач, основной из которых является обнаружение бозона Хиггса, - "Компьютерре" Илья Орлов, сотрудник ИЯФ СО РАН, участник разработок в ЦЕРНе. - Основная цель – это экспериментальное обнаружение бозона Хиггса и измерение его параметров: время жизни, вероятности распадов и так далее.

Проблема ещё и в том, что бозон Хиггса исключительно недолговечен - он существует ничтожно короткое время и прямому обнаружению, как говорится, "не подлежит". Только продукты его распада живут достаточно долгое время, чтобы его выявить, при этом так называемых "каналов распада" достаточно много.

Затруднений с поиском сразу несколько: во-первых, теория существования бозона Хиггса не описывает его массу; во-вторых, одни и те же лептоны, например, могут быть продуктами распада других частиц и не иметь никакого отношения к искомому бозону. Эта проблема решается опять же методом статистическим: учёные строят распределение масс частиц, то есть учитывают события с конкретными массами (выраженными в электронвольтах), восстановленные по характеристикам возможных продуктов распада, как, например, пары гамма-квантов. Если среди этих пар фигурируют те, что появились в результате распада какой-то конкретной частицы (а мы знаем, какой именно), то каждый раз они будут давать одну и ту же массу и, соответственно, будет наблюдаться пик.

Такой пик и был обнаружен и на CMS, и на ATLAS. Порог статистических отклонений вплотную приблизился (или даже превзошёл) показатели в 5 сигм, что дало основания заявить с большой уверенностью: открыта новая, неизвестная ранее элементарная частица. "Нашли нечто, что распадается на два фотона и Z-бозона и имеет массу порядка 125-126 ГэВ, - говорит старший научный сотрудник ИЯФ им. Г.И. Будкера, кандидат физико-математических наук Евгений Балдин. - Предположительно это хиггсовский бозон из Стандартной модели".

Что дальше?

Впереди - много работы. Во-первых, как и прежде, будет накапливаться статистика - в исполинских масштабах. Без неё никуда. Во-вторых, поиски бозона Хиггса - не единственный эксперимент, проводящийся на Большом адронном коллайдере. Среди прочих - так называемых прелестных кварков на детекторе LHCb - проект, в котором непосредственное участие принимает компания "Яндекс". К слову сказать, буквально накануне объявления об обнаружении "частицы, похожей на бозон Хиггса", в офисе "Яндекса" состоялся с участием сразу четверых представителей ЦЕРНа, рассказывавших о своей работе над проектом LHCb, в то время как представители "Яндекса" рассказывали о собственных разработках - реализации модели параллельных вычислений MapReduce для очень больших объёмов данных и MatrixNet - методе бинарной классификации данных.

Возвращаясь к Большому адронному коллайдеру, необходимо отметить, что своей максимальной мощности он всё ещё не достиг. До конца 2012 года он будет работать на мощности 3,5ТэВ на пучок (это энергия соударения протонов), затем будет закрыт на продолжительный - не менее полутора лет - срок, в ходе которого планируется провести полную ревизию, если потребуется - ремонт и - обязательно - усовершенствование его оборудования. Как уже было сказано выше, в нём немало слабых мест, а это грозит новыми авариями. По словам Александра Ерохина, будут меняться все сомнительные контакты, вскрываться система охлаждения, многое подвергнется полной переработке.

- Если я правильно понимаю, то сейчас обсуждаются планы по поднятию светимости и поднятию энергии LHC (он скоро остановится на ремонт и апгрейд по планам). Последнее гораздо дороже, но с точки зрения физики правильнее, - сообщил "Компьютерре" Евгений Балдин.

После модернизации и перезапуска Большого адронного коллайдера планируется поднять его мощность до проектной энергии 7ТэВ и, как уже сказано, повысить светимость до проектных значений - 1034 с-1*см-2.

Уже на этих показателях ожидается уточнение массы предполагаемого бозона Хиггса и других его характеристик, а в конечном случае - определение: это он или не он.

 

Голубятня: Коллбэчим!

Автор: Сергей Голубицкий

Опубликовано 09 июля 2012 года

Сегодня наш разговор об очень и очень наболевшем. И похоже - увы! - неразрешимом по жизни. Разговор об VoIP-телефонии.

VoIP - сквозная тема в моих письменах. Вот вам маленькая цитатка из Magister Ludi, самой первой статьи, написанной в «Компьютерре»: «Впервые я был очарован зияющими высотами новых коммуникационных технологий в 1994 году, когда в штаб-квартире компании Computer Dynamics Inc. (Виржиния Бич, штат Виржиния) увидел практическое применение системы видеоконференций Vistium, разработанной IВМ и распространяемой Соmputer Dynamics. В демонстрационном зале проходило непрерывное многодневное тестирование связи по линии ISDN между офисами Computer Dynamics в Виржинии Бич и в Ньютауне (штат Пенсильвания)».

На меня чудо аудиовизуального общения по интернету произвело столь неизгладимое впечатление, что в 1995 году, вернувшись в Россию, предпринял безумную попытку создать вместе с друзьями из РДКБ (Российской детской клинической больницы), наверное, первую в стране систему дистанционной медицины. Учредили ООО, набрали видных академиков и управленцев из Минздравоохранения в Правление, заручились поддержкой дюжины региональных больниц, получили даже обещания госфинансирования под столь благое дело. Представьте себе: в какой-нибудь больнице на краю земли столкнулись со сложным случаем: неясная симптоматика, неопределенный диагноз, неоднозначные анализы. При подключении к единой аудиовизуальной системе врачи этой больницы могли бы в реальном времени показать рентгеновские снимки специалистам специализированного профильного НИИ в столице, переслать анализы, получить необходимую консультацию, обменяться опытом и т.п.

Замечательная идея, замечательный проект и... все, как водится, умерло. Поверите ли: даже не потому, что денег не хватило на реализацию, а потому что не было интернет-каналов, способных обеспечить нужный аудиовизуальный обмен данными!

По крайней мере так нам тогда объяснили утопичность затеи в компетентных провайдерских органах. И мы поверили. Поверили врачи, поверили компьютерщики. Все поверили! Вот будут - нам сказали - хорошие линии с достойной пропускной способностью, будет и дистанционная медицина.

О какой достойной способности шла речь? Скажем, в эксперименте с Vistium 1994 года хватало линии ISDN, то есть 128 kbps. На самом деле инженеры IBM уже тогда слегка лукавили, потому что видео пускалось по «двойному каналу», то есть 256 kbps. Примерно о такой же пропускной способности и мечтали мы в 1995 году.

Эта фантастическая, феноменальная мифология про пропускную способность каналов просуществовала невесть сколько лет! Да что там: она и сегодня, кажется, существует, правда, в далеких от IT сферах. В нашем палисаднике все давно уже поняли: каналы эти - чушь собачья! Равно как и гигагерцы процессоров.

На современных ноутбуках стоят четырехядерные монстры, легко разгоняемые почти до 4 гигагерц! И что? Попробуйте помонтируйте на них в реальном времени (то есть - без конвертации формата) видеоролики, снятые в AVCHD! А уж если попытаетесь поработать с «мультикамом» (два-три ролика одновременно), то лаги начнутся по 5-10 секунд.

Ладно, это видео. Но ведь и с аудио такой же кошмар! Какие у нас сегодня каналы? ISDN? Двойной ISDN? Обижаешь, начальник: у меня на даче на опушке леса, чуть ли не на краю земли, 2-3 Mbps - это как минимум. В хорошую погоду бывает и 5-6. И это всего лишь 3G от оператора Orange. Ну а в Москве дома кабель 64 мегабита в секунду. это сколько будет в пересчете на ISDN?

Ну и как обстоят дела с видео-аудио связью? ЧУДОВИЩНО! То есть теоретически пропускной способности канала достаточно для потока видео с разрешением полного HD! А по факту - картинка банального видеосеанса по Скайпу выглядит как порноролик на VHS-кассете образца 1992 года (после пятой перезаписи).

Почему так выходит? Ну мы, конечно, знаем почему. Потому что скорость последней мили у меня дома и у моего собеседника дома - дело стопятидесятое. Главное - что там творится на 10-15 релейных отрезках маршрута, по которому блуждают наши UDP-пакеты. А творится там полнейший тухес. И деваться некуда, потому что это издержки концепции всего мирового интернета.

В общем, бессмысленно в 2012 году сетовать на судьбу, с которой и так всё ясно. Надо бороться. Собственно, об этой борьбе я и хотел вам сегодня рассказать (правда, как водится - старость! - скатился на воспоминания). Перевожу тему в сугубо практическую плоскость: «Как можно достойно использовать IP-телефонию сегодня на мобильных устройствах?» Речь даже не о видео, а хотя бы об аудиосвязи приличного качества.

Забегая вперед, скажу о главном: если вам нужна связь гарантированно высокого качества, например, для важного звонка в свой банк (потеряли кредитную карту!) или для общения с VIP клиентом, и при этом вы содрогаетесь от внутреннего омерзения при одной только мысли об использовании роуминговых услуг позорных опсосов, то - увы! - IP-телефония в чистом виде вам не помощник!

Даже не думайте в эту сторону, если, конечно, не хотите опозориться постоянными переспрашиваниями и выслушивать брезгливые комментарии на другом конце провода: «Вас плохо слышно! Вы все время куда-то пропадаете!».

Единственный выход для обеспечения высокого качества голосовой связи за неоскорбительные деньги - это услуги операторов callback. Технология примитивная и к VoIP отношение имеющая лишь косвенное: вы сообщаете через интернет-канал своему оператору callback собственный номер и номер, с которым вы хотите связаться, а оператор затем вам перезванивает в течение 5-10 секунд уже по обычной телефонной связи и соединяет с собеседником.

Выходит раза в два-три дороже, чем при использовании классического (SIP) VoIP канала, но при этом и раза в четыре-пять дешевле, чем при роуминге опсоса. Качество связи - максимально высокое, какое только возможно.

Операторов callback много и не сомневаюсь, что у читателей есть собственные любимцы (поделитесь информацией, пожалуйста, на форуме!). Для тех, кто тему еще самостоятельно не прорабатывал, сообщаю результаты собственного тестирования.

Сходу - в топку бросаем популярный в экосистеме Надкусана сервис Callbacker - жуткие и непристойно-неконкуретноспособные цены! Есть несколько очень приличных альтернатив: качество как минимум не хуже, а цена - сильно лучше.

Это: Alliance Callback Communication, CallBack Today и Telphin. Порядок цен для сравнения: для звонка на очень невыгодном и дорогом в принципе направлении - с мобильного телефона молдавского оператора на мобильный в Москве (невыгодного из-за молдавских расценок связи для иностранных операторов), мы получаем:

Ballbacker: 0,4016 USD за минуту разговора;

CallBack Today: 0,33 USD;

Alliance Callback Communication: 0,29 USD;

Telphin: 0,31 USD

Цена складывается из двух звонков, которые совершает оператор callback для обеспечения вашей связи. В примере выше звонки на московский мобильный очень дешевые: 5-9 центов за минуту, остальное приходится на звонок на молдавский сотовый Orange.

Если вы нормальный человек, то звонить на молдавские мобильные номера вам придется редко, а потому связь через оператора callback будет вам обходиться лишь слегка дороже, чем через обычный SIP канал, зато качество связи будет несопоставимо выше. Например, вот расценки для звонков через Telphin:

- Звонок с любого московского номера на любой номер в США: 0,04 USD;

- Звонок с любого номера в России на номер во Франции: 0,09 USD (стационарный) или 0,25 USD (мобильный).

Ну и так далее. Telphin я помянул не случайно, потому что пользуюсь только его услугами для звонков, когда требуется гарантия высокого качества, со своего айфона. Ларчик раскрывается просто: у Telphin изумительно удобный клиент для iOS. Вот как это выглядит:

Мы набирает номер, с которым хотим связаться (номер вашего айфона предварительно уже был зарегистрирован в клиенте Telphin, причем вы можете его в любой момент поменять, чтобы, например, направить обратный звонок оператора на более дешевую - стационарную - линию):

Клиент Telphin связывается по интернету со своим колл-центром и передает ваш запрос:

Через 3-4 секунды вам поступает звонок по обычной (GSM) линии:

Вы поднимаете трубку и в эту секунду начинается отсчет времени по звонку в один конец (на ваш номер). Оператор сообщает по-английски: «Ожидайте вызова», после чего в течение еще 5-10 секунд устанавливается соединение с номером нужного вам собеседника. Всё!

Качество callback-связи, повторю, несопоставимо выше, чем через канал VoIP (SIP), и неотличимо от обычного звонка по мобильному телефону. Однако при звонках на экзотические направления, разница в стоимости между callback и VoIP получается существенная. Скажем, в нашем примере, если вы звоните, из Молдавии на московский мобильный номер, то плата будет просто символическая - 0,007 USD (менее одного цента). Зато в обратную сторону (на молдавский мобильный номер) - уже 0,13 USD. По приведенным выше самым низким из всех возможных расценок VoIP-оператора Betamax (в используемой мною его инкарнации - Internetcalls) выходит в два с половиной раза дешевле, чем при звонке callback.

Итак, опция callback - оптимальный вариант для звонков с критическими требованиями к качеству связи. А как быть с простым «поболтать»? Когда можно потерпеть провалы связи, обрывочную речь и проглоченные куски мыслей в обмен на чисто символическую плату и возможность трепаться до посинения? О лучших вариантах традиционной VoIP-телефонии (SIP) - провайдерах, кодеках и программном обеспечении - расскажу в следующей «Голубятне».

PS. Совсем забыл: есть еще одна ситуация, когда использование callback станет идеальным решением. Например, вы пребываете в месте, где у вас нет интернета. В этом случае, единственный выход - это роуминг, решение оскорбительное для мыслящего существа. Оператор callback предоставляет возможность послать SMS-ку с указанием нужного вам номера для совершения звонка: через несколько секунд вам перезвонят и вы сможете поговорить за десятую долю стоимости роуминга. Например, номер для отправки SMS оператору Telphin - +79037976125 («голова» Телфина - в Массачусетсе, а российская «дочка» - в Питере :)

 

Василий Щепетнёв: Переезд

Автор: Василий Щепетнев

Опубликовано 10 июля 2012 года

Три века назад, в одна тысяча семьсот двенадцатом году, столицей России стал Санкт-Петербург. Случилось это явочным порядком: государь Петр Алексеевич, а с ним и весь двор предпочли новый город старой Москве. Посольства Великобритании, Франции, Голландии и других государств этому только обрадовались: одно дело - добираться в Россию по суше, и совсем другое – морем. Так и радовались два века с лишним. (Впрочем, во время правления Петра Второго Москва было вернула свои позиции, но царствовал Петр Алексеевич недолго, скончавшись в четырнадцатилетнем возрасте от оспы.) Сам факт переноса столицы из Москвы в Санкт-Петербург трактовали как явление прогрессивное. Смена курса, в некотором роде.

Россия поворачивается к Европе носом, а к Азии кормой. Отныне-де Россия будет смотреть в окно и видеть Европу, учиться, изживать азиатчину, а там мало-помалу, глядишь, когда-нибудь и сама станет вполне европейской державой. И действительно: армия получила прусские мундиры, в стране стали возникать университеты, а императорская семья постепенно вошла в отношения с монархами Европы.

Но в феврале одна тысяча девятьсот восемнадцатого года большевистское правительство приняло решение перенести столицу из Санкт-Петербурга, вернее, уже Петрограда, куда-нибудь в иное место. Действительно, германские войска были в двух-трёх переходах от Петрограда. Нельзя было исключить и морской десант, не сейчас, так в будущем. А главное, свержение власти могло войти в Петрограде в привычку. К тому же срочно, жизненно требовалось вместо полностью деморализованной прежней армии создавать армию новую, революционную. Но войска, которыми был полон Петербург, любую попытку отправить их на фронт могли принять в штыки буквально и, представься шанс дотянуться штыком до правительства, дотянуться попытались бы непременно.

А уж матросы! Революционные матросы Петрограда – предмет, до сих пор изученный мало. В советский период положено было говорить и писать только о беззаветной матросской преданности делу Революции. В постсоветское единой установки не было, но не было и достаточного финансирования и долгосрочного планирования исследований. Вылазки же одиноких рейнджеров отражают не только объективное положение вещей, но и позицию исследователя. Матросы могут быть чертями, ангелами или же обыкновенными людьми в необыкновенных условиях. Во всяком случае, братишки были силой, с которой приходилось считаться. А считаться не хотелось. В Петербурге попробуй не посчитайся, но в Москве! В Москве братишки, оторванные от моря, от крейсеров, разбавленные обыкновенными сухопутными гражданами, на цепную реакцию, пожалуй, уже и не способны.

В общем, причиной срочного переезда правительства в Москву был прежде всего страх перед революционными матросами – таково видение литератора. Да и вообще… Все дворцы, все царские резиденции, все правительственные здания Санкт-Петербурга страдают огромным недостатком: нет высоких стен. Здесь власть, там – народ, между ними лишь преданные войска. А если преданность войск под сомнением? Иное – Кремль. Там, за кремлёвской стеной, как-то спокойнее. И власть народ не видит, и народ не видит власть. Можно предаваться двусторонним иллюзиям: что власть не спит, не ест и не пьёт, всё о народе печётся. И наоборот: народ весь, как один, готов жизнь отдать за Родину, персонифицированную лично в государе, в генсеке или теперь вот в президенте.

Нужно сказать, что помимо Москвы в тысяча девятьсот восемнадцатом рассматривались и другие кандидатуры. Например, Нижний Новгород. Частью кандидатуру выдвинули с целью введения в заблуждение шпионов и диверсантов, но были и другие резоны – там, в Нижнем, влияние агентов мировой буржуазии считалось минимальным. Да что Нижний! Посольству Северо-Американских Соединённых Штатов под секретом намекнули, что новой столицей будет Вологда – и посольство отправилось в Вологду.

Первого марта восемнадцатого года главная газета большевиков "Правда" опубликовала заявление ЦИК Советов: "Все слухи об эвакуации из Петрограда Совнаркома и ЦИК совершенно ложны. СНК и ЦИК остаются в Петрограде и подготавливают самую энергичную оборону Петрограда. Вопрос об эвакуации мог бы быть поставлен в последнюю минуту в том случае, если бы Петрограду угрожала бы самая непосредственная опасность - чего в настоящий момент не существует".

Тут уже самые доверчивые петербуржцы поняли, что их покидают, а не самые доверчивые – что покидают с особым цинизмом. Пайка хлеба сотрудничавших с властью была в полфунта и меньше, остальным же приходилось питаться чем придётся.

Спустя одиннадцать дней Троцкий вещал уже в "Известиях": "Граждане! Если вы спокойно взвесите указанные обстоятельства, то вы поймёте, что с перенесением столицы военная безопасность Петрограда чрезвычайно возрастает".

Безопасность не просто возрастает, а "чрезвычайно"! Невольно вспоминаются "Петербургские повести" Гоголя, мистический "Нос": "Верите ли, - сказал доктор ни громким, ни тихим голосом, но чрезвычайно уветливым и магнетическим, - что я никогда из корысти не лечу. Это противно моим правилам и моему искусству. Правда, я беру за визиты, но единственно с тем только, чтобы не обидеть моим отказом. Конечно, я бы приставил ваш нос; но я вас уверяю честью, если уже вы не верите моему слову, что это будет гораздо хуже. Предоставьте лучше действию самой натуры. Мойте чаще холодною водою, и я вас уверяю, что вы, не имея носа, будете так же здоровы, как если бы имели его".

Ехали и тайно, и явно, с переодеваниями и без.

В первую половину марта восемнадцатого года переезд власти из Петрограда в Москву завершился. Четвёртый Всероссийский съезд советов утвердил перенос столицы де-юре.

Аналитики стали гадать, означает ли смена столиц и смену курса, отказ от европейского пути и предпочтение ему пути азиатского. Иные надеялись, что столица когда-нибудь опять вернётся в Петроград – но напрасно. И Германия потерпела поражение, и гражданская война завершилась, но по-прежнему приводились доводы, что столица не должна располагаться слишком близко к границам, это-де опасно. Почему в течение двухсот лет, от Петра Алексеевича до Николая Александровича, опасности этой не существовало, предпочитали не выяснять.

Думается, представление о Москве как о городе азиатском - предвзято. Вглядевшись, можно заметить, что и европейские признаки нет-нет да и мелькнут. Равно как и в Санкт-Петербурге временами проступает азиатчина. Дело не в этническом составе жителей, разумеется, и не в архитектурных особенностях, даже не в Европе и Азии как таковых, а о вековых предрассудках, считающих, что Европа благоговеет перед законом, европейская столица служит всем гражданам страны. Азия же живёт традициями, и все граждане Азии цель собственного существования должны видеть в благополучии столицы. Так вот, и в Москве могут начать дело с того, что возьмут согласно традициям, а потом и по закону. И в Санкт-Петербурге начнут по закону, а потом потребуют традиционное подношение. Всё смешалось в России…

Но вернусь в восемнадцатый год. Правительство разместилось в Кремле, родные и близкие поселились тут же. Латышские стрелки осуществляли охрану от недовольного и контрреволюционного элемента. Революция пошла по московскому пути. У наркомов, а также у членов их семей вдруг стали пропадать вещи: драгоценности, утварь, карандаши, продукты.

Из протокола заседания пленума ЦК РКП (б)

Слушали:

Положение дел в Кремле. Тов. Дзержинский докладывает, что при расследовании краж, совершённых в Кремле за последнее время, выяснилось, что в Кремле живёт более 1000 старых служащих, имеющих большие семьи, что в дворцовом управлении служит до 400 человек. Как первые, так и вторые не представляют никакой гарантии безопасности и через них в Кремль могут проникнуть все желающие…

Постановили:

Госкону поручается проверить штаты и расходы дворцового управления.

Вопрос о безопасности тов. Ленина переносится на Политическое бюро.

А жизнь продолжалась. Продовольственные заградотряды и просто любители справедливости угрожали поставить Кремль на голодный паёк. Выход нашёлся: продукты для правительства стали доставлять в банковских (бронированных) вагонах.

Из "Инструкции Совета Народных Комиссаров о порядке провоза продовольственных продуктов в банковских вагонах" от 17 сентября 1920 года:

§ 8. Все следуемые по нарядам Наркомпрода в банковских вагонах продгрузы не подлежат обысканию, задержанию, реквизиции и конфискации со стороны продорганов, заградительных отрядов, органов Всероссийской чрезвычайной комиссии и т.п.

Председатель Совета Народных Комиссаров

В. Ульянов (Ленин)

А как любопытна история о препарате 914! Для лечения особо ценных и незаменимых товарищей в одна тысяча девятьсот двадцать первом году Наркоматом внешней торговли было закуплено в Германии и доставлено в Москву два килограмма препарата 914. Пояснение: "особо ценные и незаменимые товарищи" - это не ехидство автора, а устойчивый оборот, бывший в ходу в документах ленинского периода Советской Власти. Препарат 914, он же неосальварсан, – эффективное и самое передовое на время происшествия противосифилитическое средство, стоящее в те годы очень дорого. Двух килограммов неосальварсана хватило бы на лечение четырёхсот больных сифилисом. Для страны – капля, но на "незаменимых и особо ценных товарищей" должно было хватить.

Но…

Но оказалось, что препарат не помогает. Абсолютно. Стали разбираться. Выяснилось, что вместо неосальварсана в ампулах, якобы доставленных из-за границы, находился подкрашенный физраствор, то есть обыкновенная поваренная соль.

1/VI 1921 г.

Секретно

ВЧК тов. Уншлихту

Предлагаю дело о покупке негодного неосальварсана довести до конца и строжайше наказать как виновников злоупотребления, так и лиц, по недосмотру которых допущено это злоупотребление. Об исполнении донести.

Председатель Совета Народных Комиссаров

В. Ульянов (Ленин)

Трудно утверждать наверное, что, останься правительство в Петрограде, неосальварсан бы не подменили и четыре сотни «незаменимых», получив полноценное противосифилитическое лечение, выздоровели, остались в строю и тем самым повлияли бы на ход истории.

Однако в качестве сюжета для романа-альтернативки это предположение годится. Пользуйтесь, дарю.

Сам я в документах нашёл гораздо более драматический эпизод…

 

Голубятня: Писителом задарма

Автор: Сергей Голубицкий

Опубликовано 13 июля 2012 года

Достаточно потешив перфекционизм беседами о Callback, опускаемся на землю и разбираем более приземленные решения. Уж не знаю, какова планка терпимости у читателя, но меня - скажу откровенно - сильно ломает выкладывать по трети доллара за минуту телефонного разговора. Как в худшие времена конца 90х. На дворе, как-никак, стоит 2012 год, и подобные тарифы воспринимаются не как оскорбление исключительно в воспаленном от жадности мозгу опсоса.

Как я уже сказал в прошлой Голубятне: звонки через системы Callback, в частности, Telphin, пригодятся лишь в экстренных ситуациях, когда от качества связи зависит результат общения. Звонок в банк, срочный разговор с важным клиентом, не требующее отлагательств решение на семейном совете - something like this. Все остальные разговоры мы вынужденно делегируем традиционному VoIP в лице SIP-операторов.

Перечислять «сипнетовцев» - дело бессмысленное: их развелось тьма-тьмущая. Бизнес этот выстроен по принципу многоуровневого маркетинга: головные кренделя делегируют свои пропускные мощности стоящим ниже по рангу - и так дальше до последнего перепродавца VoIP услуг на низовом уровне.

Отсюда - страшная путаница с торговыми марками, брэндами, названиями сервисов и именами операторов. Хрестоматийный пример - немецкий спрут Betamax, мимикрировавший аж под 52 (!!!!) VoIP-оператора (Freecall, Internetcalls, DialNow, Rynga, Telbo, Voipcheap и так далее почти до бесконечности).

Проблема с МЛМ-ной системой организации бизнеса VoIP в том, что у рядового пользователя нет практически ни малейшего шанса быстро подобрать вариант с достойным качеством связи. Остается тестировать тысячи операторов, которые, к тому же, оказываются на поверку одним и тем же, но под разными именами. Ситуацию усугубляет еще и возможность самостоятельно менять рутинг звонков, которую предоставляют продвинутым пользователям-гикам многие операторы VoIP (иногда - за маленькую дополнительную плату, иногда - варьируя расценки на направлениях, которые, как правило, обеспечивают более высокое качество связи).

Разумеется, в мои планы также не входит посвящение жизни перелопачиванию всех существующих вариантов VoIP-телефонии. Вся моя скромная претензия - поделиться с читателями собственными находками, которые на настоящий момент представляются мне оптимальным решением. Естественно, что мой «джентльменский набор» лабилен и завтра имеет все шансы измениться - по мере обнаружения новых решений, способных обеспечить более высокое качество связи.

Вы наверняка уже обратили внимание на то, что в контексте VoIP мы говорим в основном лишь о качестве связи, а не о расценках. Причина - расценки эти давно уже находятся по ту сторону идеала. Многие популярные направления (США, Москва, Питер и проч.) работают либо вообще бесплатно, либо по символическим расценкам. При любом раскладе стоимость звонка через SIP-протокол настолько ничтожна, что остается удивляться: как еще находятся идиоты, которые пользуются мобильным роумингом (хотя, ясно как находятся: по причине все той же технической идиотии 99 % населения планеты).

Итак, вот как выглядит мой личный джентльменский набор VoIP-телефонии. Сначала - общее замечание: никакой отдельный оператор не сможет обеспечить вам оптимальное качество связи, поскольку оно варьирует от выбранного направления звонка, использованного рутингового канала, времени суток и - едва ли не основное! - качества вашего Интернета. Поэтому общая рекомендация: выберите три-четыре оператора, протестируйте их по тем направлениям, которые вам лично требуются чаще всего для звонков, а затем используйте, опираясь на личный накопленный опыт, в зависимости от ширины канала интернета и времени суток.

С учетом этих принципов я остановился (пока что и сегодня) на PCtel, Zadarma, Internetcalls, . Последние две опции - скорее дань личной привычке, чем потребность, поскольку я практически никогда не пользуюсь ни Internetcalls, ни . Internetcalls - это птенец из гнезда Betamax, который хвастается самыми низкими в мире расценками и это - правда. Равно как правда и то, что качество связи на каналах Betamax - также наихудшее в мире. когда-то лет пять назад вроде обеспечивал мало-мальски приемлемую связь, но сегодня мой личный опыт говорит о том, что этот VoIP-оператор практически useless, бесполезен.

Лучшую связь из всех, какие я лично мог наблюдать, обеспечивает оператор с чудовищным названием Zadarma. Надеюсь, пиар-менеджерам, придумавшим эту убоищную кличку, уже давно оторвали руки-ноги: даже вообразить страшно, скольких клиентов отпугнуло название этого, в общем-то, очень конкурентоспособного оператора. Как бы там ни было, но я пользуюсь услугами Задарманца чаще всего.

Про запас держу , хотя ощущение ономастического сговора (Писителом Задарма!) преследует меня всякий раз, когда имя этого оператора высвечивается на экране моего айфона. В общем и целом, качество связи по моим направлениям (Украина, Молдова, Индия, Лондон, разные города США и Москва) у Писитела немного хуже, чем у Задарма, но незначительно. Смело можно сказать, что оба оператора паритетны.

Несколько слов о софтверных решениях. Слышал, что многие сегодня еще продолжают пользоваться ноутбуками и планшетами для звонков VoIP. Я давно зарекся кого-то осуждать (поистине: господа знают толк в извращениях), но все же не стал бы рекомендовать новичкам в теме пользоваться столь экстравагантно перректальным методом удаления гланд. «Звонить по телефону нужно с помощью телефона» - мне казалось, что эта банальная истина не нуждается в доказательствах.

Клиентов VoIP для iOS и Android, наверное, столько же, сколько самих операторов. Опять же не буду ничего никому навязывать, лишь поделюсь собственным опытом. Подбирая программу для звонков, соответствующую вашим собственным представлениям об эстетике и функциональности, я бы обращал внимание лишь на единственный нюанс - поддержку кодека G729, реально обеспечивающего более качественную связь на тонких каналах (вроде дохленького 3G). Обычно этот кодек стоит дополнительных денег (9-10 долларов), хотя говорят, в каких-то программах он установлен бесплатно по умолчанию (мне не попадались).

У меня на айфоне установлено два клиента VoIP (оба платных и оба с платным же G729): Bria от CounterPath и Softphone от Acrobits. Обе программы выглядят, на мой взгляд, совершенно шикарно - особенно на фоне бесплатных поделок. Чаще я пользуюсь Bria, поскольку мне кажется, что качество связи у этой программы слегка понадежнее и повыше, чем у Softphone, хотя допускаю, что это чисто субъективные ощущения.

Зато у Softphone есть очень значимый козырь: в интерфейсе прописывается остаток денежных средств на вашем счете у VoIP-провайдера (правда, не всегда, и не у всех провайдеров :).

Буду признателен читателям, если они расширят наш общий кругозор и поделятся в комментариях к колонке собственным опытом работы с операторами VoIP. Меня больше всего интересуют ваши впечатления от качества связи по различным направлениям, а также ее зависимость от пропускной способности вашего интернета.

 

Дмитрий Вибе: Мало металла

Автор: Дмитрий Вибе

Опубликовано 13 июля 2012 года

Подобные сравнения часто встречаются у западных коллег, которые стараются украсить метафорами не только популярные, но и профессиональные тексты. Поэтому в них вы найдёте и "stellar archeology", и "relics", и даже "fossils". Но аналогия действительно просматривается: чем дальше от нас по времени отстоит событие, тем более косвенные сведения приходится использовать, чтобы его изучить, тем более невнятными и скудными становятся эти сведения и тем сложнее понять, что, собственно, они означают.

При этом важно ещё уметь распознать в объекте — звезде или обломке амфоры — реликт именно той эпохи, которая интересует исследователя. В звёздах одним из основных признаков "ископаемости" является химический состав. Поскольку практически все элементы тяжелее гелия синтезируются в звёздах, логично ожидать, что со временем количество их атомов в Галактике накапливается. Поэтому звёзды, бедные тяжёлыми элементами, должны в среднем быть старше звёзд, богатых ими, поскольку образовывались из вещества, менее загрязнённого продуктами нуклеосинтеза. Если же хочется найти очень старые звёзды, нужно искать те из них, в которых тяжёлых элементов нет совсем.

Корреляция между возрастом и содержанием тяжёлых элементов на практике просматривается именно в среднем. Чёткой монотонной зависимости "возраст-металличность" в Галактике нет. Скорее, можно говорить о нескольких группах, главным образом, о звёздах диска, имеющих примерно солнечный химический состав, и о звёздах гало, которые в среднем старше звёзд диска на несколько миллиардов лет и в которых содержание тяжёлых элементов примерно на пару порядков ниже солнечного.

В качестве количественной характеристики относительного содержания элементов A и B часто используется величина [A/B]. Чтобы её посчитать, вы берёте логарифм отношения числа атомов элемента A к числу атомов элемента B в звезде, а потом вычитаете аналогичный логарифм, посчитанный для Солнца. Например, если у некой звезды величина [Fe/H] равна нулю, то атомов железа по отношению к атомам водорода в ней столько же, сколько на Солнце. У звёзд гало [Fe/H] составляет примерно -2 — та самая пара порядков.

Нужно уточнить, что в разговорах о высокой и низкой металличности подразумевается прежде всего именно содержание железа — элемента, линии которого проще всего наблюдать и анализировать. Другие элементы в старых звёздах могут содержаться в пропорциях, которые заметно отличаются от солнечных. Одной из таких особенностей звёзд гало является избыточное содержание кислорода и других альфа-элементов (то есть, элементов, ядра которых состоят из целого числа альфа-частиц). Если железа в типичной звезде гало, скажем, в сто раз меньше, чем на Солнце, то кислорода или какого-нибудь магния меньше всего раз в 30 ([O/Fe] примерно 0.5).

Высокое содержание кислорода по сравнению с железом объясняют обычно тем, что кислород синтезируется (в основном) при взрывах короткоживущих массивных звёзд, а железо (в основном) — при вспышках сверхновых типа Ia на более долгоживущих белых карликах. Соответственно, звёзды, родившиеся в первые несколько сотен миллионов лет жизни Галактики, после взрывов первых массивных звёзд, но до взрывов первых сверхновых на белых карликах, оказываются переобогащены кислородом.

В любом случае, эти звёзды ни в коем случае нельзя отнести к звёздам первого поколения. Больше того, содержание железа в звёздах гало не слишком сильно зависит от их пространственного расположения. Это означает, что между эпохой синтеза первых тяжёлых элементов в Галактике и эпохой образования звёзд гало вещество Галактики успело перемешаться, на что тоже нужно определённое время. Иными словами, подавляющее большинство малометалличных "старых" звёзд гало родилось существенно после начала звездообразования в Галактике. Поэтому, когда мы, например, называем шаровые скопления гало реликтами эпохи формирования Млечного Пути, мы выдаём желаемое за действительное. На самом деле, ещё до их образования Галактика уже жила весьма бурной жизнью.

Чтобы шагнуть дальше в прошлое, нужно искать звёзды с ещё меньшим содержанием металлов. Такие поиски на протяжении последних десятилетий предпринимались неоднократно и принесли не всегда ожидаемые и понятные результаты. Прежде всего, звёзд с крайне низким содержанием металлов оказалось очень мало. Наблюдательные оценки показывают, что в окрестностях Солнца одна звезда, у которой [Fe/H] меньше -3, приходится на сотню тысяч звёзд более высокой (и менее интересной) металличности. От далёкой эпохи формирования Млечного Пути не осталось почти ничего!

Во-вторых, оказалось, что по пропорциям в содержаниях различных элементов эти звёзды иногда очень сильно отличаются и от звёзд диска, что неудивительно, и от большей части звёзд гало, что понять уже сложнее. В частности, у многих из них наблюдается повышенное содержание элементов, синтезируемых при взрывах массивных звёзд, причём, не только кислорода-магния-кремния, но и более тяжёлых металлов, типа европия. Это, в общем, ожидаемо — поскольку в этих звёздах вообще есть металлы, значит, они образовались из вещества, загрязнённого продуктами сверхновых. А то, что пропорции иные, так почему бы нуклеосинтезу в первых сверхновых не проходить иначе, чем в современных сверхновых?

Странно то, что в звёздах чрезвычайно низкой металличности в избытке содержатся и элементы, происхождение которых сейчас связывают с ядерными реакциями в долгоживущих звёздах, в частности, углерод и азот. Например, в звёздах HE1327-2326 и HE0107-5240 с рекордно низким значением [Fe/H] (меньше -5) избыток углерода и азота по сравнению с железом превышает четыре порядка. Так что говорить про крайне низкое содержание тяжёлых элементов в этих звёздах даже и нельзя: в них мало именно металлов, а по углероду и азоту они отстают от Солнца всего чуть больше чем на порядок величины.

Причины переизбытка углерода, азота и других элементов в малометалличных звёздах пока что совершенно неясны. Непонятно даже, присутствовал ли он в звёздах изначально или является приобретённым признаком. Второй вариант подразумевает или аккрецию вещества из межзвёздной среды, или загрязнение атмосферы звезды веществом некогда существовавшего компаньона, или даже собственный нуклеосинтез. Этот вариант снимает проблемы возраста — если лишние элементы попали на звёзды потом, не нужно ломать голову над тем, откуда они взялись в первые миллионы лет существования Галактики.

С другой стороны, избыток углерода хорошо согласуется с предположением о механизме формирования этих звёзд. Излучение ионов и атомов углерода обеспечивает эффективный сброс энергии при сжатии протозвезды. Чем эффективней сброс, тем менее массивная и, соответственно, более долгоживущая звезда может образоваться. Получается красиво: до наших дней дожили именно те звёзды, которые по каким-то причинам оказались изначально переобогащены охладителями. Эту красивую картину несколько портит недавно открытая звезда SDSS J102915+172927, о которой я писал . При невысоком содержании железа ([Fe/H]=-4.89) она не отличается и повышенным содержанием CNO (точнее, они в этой звезде вообще ), что даёт основания считать её звездой с самым низким суммарным содержанием тяжёлых элементов.

Есть такая расхожая формулировка: "Вопросов больше, чем ответов". В случае со звёздами чрезвычайно низкой металличности мы, наверное, и вопросы пока задаём не всегда правильные. Не хватает статистики — речь ведь идёт об объектах, численность которых измеряется штуками! Их и искать сложно, а исследовать ещё сложнее. Эти звёздочки и сами по себе тусклые, и линии тяжёлых элементов у них в спектрах слабые — атомов-то мало! Так что настоящее изучение этих странных светил только начинается. И сидит астроном над ними, как какой-нибудь археолог, нашедший в самом глубоком захоронении самого древнего кургана каменный наконечник стрелы, пуговицу из слоновой кости и айфон. И думает, что ему со всем этим делать?