Jura programozás - Arturo Quirantes Sierra fizikatanár
Arturo Quirantes blogja
Az egyik dolog, amit kritizálnak a spanyol egyetemen, az az, hogy nem nyújt olyan ismereteket, amelyek lehetővé teszik a hallgatók számára, hogy később hozzáférjenek a "munkaerőpiac" nevű dologhoz. Ha eltekintünk attól a ténytől, hogy az egyetem nem a gyár az alkalmazottak számára, kiderül, hogy a jövőbeni munkájában olyan eszközökre és ismeretekre lesz szüksége, amelyekre még csak nem is gyanakszik, amikor pályára lép; és fordítva, sok mindent megtanul, amire később nem lesz szüksége. A probléma az, hogy nem tudja, hogy a táskában hordott eszközök közül melyiket fogja használni a végén, ami néha arra gondol, hogy a plusz súly akadályt jelent. Ez nem.
Jómagam jó példa vagyok. Tizennyolc éves korom óta foglalkozom a fizikával, először hallgatóként, majd tanárként. Megtanultam a csoportelméletet, matematikai módszereket, áramköröket, kvantumot, relativitáselméletet, statisztikai mechanikát és mindent. Ezek többnyire nem voltak hasznosak számomra a munkám során. Igen, két dologban voltak hasznosak: egy jó általános tudományos kultúra biztosítása számomra, amely lehetővé teszi számomra, hogy többek között könyveket írjak és Naukasban jelenjek meg anélkül, hogy túl sokat csavarnék; és megtanulják a fizika működését és milyen eszközeink vannak.
Soha nem tudhatod, mikor lehet szükséged a tanultakra. Izzadság és könnyek kellettek ahhoz, hogy átmenjek a csoportelméleti tanfolyamon. Tudod, azóta olvasott összes tudományos cikk közül hányan beszéltek a csoportelméletről? Csak egy. Egy. De annak köszönhetően, amire a csoportelméletből emlékeztem, el tudtam olvasni és megértettem. Végül a cikk nem volt hasznos számomra, mert más számítási módszert használok, de különben a cikk matematikai kapcsolatai obszcén mennyiségű munkát spóroltak volna meg. Hasznos lehet számomra a jövőben.
És most eljött az ideje, hogy egy sötét titkot eláruljak rólam. Úgy gondolsz rám, mint fizikusra, van egy hivatalos dolgozatom, amely azt mondja, hogy vagyok, diplomamunkát készítettem a fizikáról, fizikusként keresem meg a kenyeremet, és a Twitteren @elprofedefisica néven ismerek. De valójában napi szinten tudod, mi az én igazi foglalkozásom?
Felfedem neked: Számítógépes programozó vagyok.
Nos, oké, fizikus vagyok, magazinoknak írok dolgozatokat a fizikáról és mindezekről. Az történik, hogy a számítógépes szimulációkért felelek a csoportomban. Egy olyan projekttel kezdtem, amelynek célja a mikroszkopikus részecskék méretének mérése fényszórás alkalmazásával. Vagyis egy fénysugarat vet egy tárgyra, és megvizsgálva az általa szórt fényt, megtudhat olyan dolgokat, mint a mérete, alakja vagy összetétele.
Ha az objektum sokkal nagyobb, mint a felhasznált fény hullámhossza, akkor közelítések sorozatát lehet alkalmazni, és az a jó, hogy az így kapott képletek nagyon egyszerűek. Emlékezhet a Snell törés törvényére, a visszaverődés törvényére ("a beesési szög megegyezik a törés szögével") és mindezekre. Ha viszont a részecske sokkal kisebb, mint a fény hullámhossza, akkor a Rayleigh-közelítés néven ismert egyszerűsítés alkalmazható, amely lehetővé teszi a szórt fény, az elnyelt fény, a polarizáció mértékének és minden másnak a kiszámítását is. ... érdekes mindent kiszámítani egyszerű módon.
A két eset között, amikor a részecske összehasonlítható méretű a hullámhosszal, akkor vannak problémáink. Még a legegyszerűbb esetben is, amikor gömb alakú részecskeink vannak, az elektromágneses mező egyenletei összetettek; és nem mondok semmit, amikor a részecskének nincs gömb alakja. Ilyen esetekben gyors és nagy teljesítményű számítógépekre van szükségünk a számítások elvégzéséhez.
Ez amit csinálok. Amíg kollégáim beállítják a műszereket és mérik, én elkészítem a szükséges számítógépes kódokat a számítások elvégzéséhez, valamint az elmélet és a kísérlet összehasonlításához. Ettől vagyok a csoport programozója, nem csak én, hanem az egyik fő. Éveket töltöttem a fényszórási tulajdonságok kiszámításával minden típusú részecskéhez, és az általunk létrehozott adatbázisok több száz gigabájtot ölelnek fel. Mindez programozói tudásomnak köszönhető. És honnan szereztem ezt az ismeretet? Nos, egy elektromágneses témáról. Nem is volt napirenden, de a gyakorlatokat számítógéppel végezték, így menet közben kellett megtanulnunk programozni.
Ne feledje, hogy a nyolcvanas évekről beszélünk. Most az egyetem jövőbeli fizikusainak saját tantárgyuk van a programozásról, de a nyolcvanas években a számítógépek egzotikus cikkek voltak, az Internet nem is létezett, és a tanulás módja az volt, hogy ott találja meg az életét. Szerencsére tudtam néhány BASIC programozási nyelvet, és ez segített abban, hogy elkezdhessem megtanulni egy új FORTRAN 77 nevű nyelvet.
Amikor elmagyaráztam a bátyámnak (aki informatikát tanult), majdnem az arcomba nevetett (és nélküle szinte). Már senki sem programozott komolyan azon a régi és merev nyelven, amelynek kezdete az 1950-es évekig nyúlik vissza. Mintha azt mondtam volna neki, hogy vásároltam egy abakuszt a számításhoz. Később megtudta és felismerte, hogy nem butaság. Kiderült, hogy a FORTRAN (FORmula Translation) a szigorúság nyelve volt a tudományos számítástechnika világában. Ha Windows vagy Mac környezetben próbál programokat létrehozni, akkor erre a nyelvre kell gondolnia, de a nagy számítástechnika területén nincs ennél jobb. Ez a végső számdaráló.