Моделирование звёздной эволюции

[Игорь_ЕД]

Никто не пробовал моделировать процессы звёздной эволюции на компьютере? Поисковик выдал программу MESA: http://mesa.sourceforge.net/ . Ориентироваться надо на неё? Каких ресурсов она требует? Насколько точны результаты моделирования? Вот тут https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0067-0049/192/1/3/pdf пишут о прекрасном согласовании с данными наблюдений. В то же время Попов в одной из своих лекций говорил, что точность такого моделирования пока недостаточна. По крайней мере для больших звёзд. 

[Novosedoff]

Полно ресурсов
https://github.com/STEllAR-GROUP/octotiger
https://github.com/dr-guangtou/taotie
https://github.com/jonathansick/awesome-astronomy

Только смысл моделировать?  Что и кому это даст на земле здесь и сейчас?
Как этим можно набить карман или живот?

[Игорь Мухин]

Только смысл моделировать?   Что и кому это даст на земле здесь и сейчас?

Использовать как учебное пособие. Было бы хорошо иметь возможность подобного моделирования и других всяких процессов. Одно дело читать и слушать чего тебе говорят, а другое - визуально посмотреть как это всё происходит.

[xd]

При моделировании есть несколько вопросов:
1. Корректная математическая модель для физического процесса
2. Приемлемое по сложности описание алгоритма решения уравнений модели
3. Ограниченность ресурсов вычислительных систем, в первую очередь объем памяти для описания конечноэлементного представления решение.
4. Ограниченность быстродействия для получения решения за приемлемое время.

В части моделирования потрохов звёзд главная проблема в пункте 1 пока. Хотя остальные тоже немаловажны. При моделировании нестабильных и хаотических процессов степень детализации описания напрямую влияет на качество получаемого результата.

Что касается использования как учебного пособия, не должно быть как минимум первой проблемы, а вторая не должна стоять слишком остро.

[Novosedoff]

Использовать как учебное пособие. Было бы хорошо иметь возможность подобного моделирования и других всяких процессов. Одно дело читать и слушать чего тебе говорят, а другое - визуально посмотреть как это всё происходит.

Хм, это у Вас типа хобби для досуга такое или как профессия, которая кормит? 

Понимаете какая штука с наукой и со всякими моделированиями, требования к уровню специальных знаний и навыков для моделирования в какой-то предметной области ныне настолько высокие, что успешно заниматься наукой на любительском уровне в свободное от основной работы время у челова едва ли получится, и семья не позволит. А минус науки в том, что научные знания теперь обычно настолько узкоспециализированные, что человеку из науки потом очень тяжело найти работу где-нибудь вне науки, потому что на такого человека везде будут смотреть как на ботана аля "здравствуй, космос", "срочно вызывайте психиатра". Т.е. вне науки даже с хорошим навыками и мозгами потом придётся начинать с нуля. Если уж говорить о моделировании, то в коммерческой сфере куда проще менять работу, если вы занимаетесь, например, моделирированием каких-нибудь кредитных или инвестиционных портфелей. Ну это так, лирическое отступление от темы. Флаг Вам в руки если искренне и серьёзно интересуетесь астрофизикой. Возможно, в вашем возрасте ещё не поздно что-то менять, и однажды станете нобелевским лауреатом.

[Игорь_ЕД]

Novosedoff . Хоть вы задаёте вопрос не мне, но позвольте пару слов сказать на счёт работы. Я программист с образованием в области вычислительной математики. Можно устроиться программистом в частную фирму с большой зарплатой. Но и работа будет занимать всё время. А можно устроиться программистом в полугосударственное учреждение, которое имеет доход. Зарплата будет поменьше, но зато и свободного времени больше, да и устроиться туда проще. Куда пойти работать, каждый выбирает сам. Но мне, с учётом моего возраста и объёма знаний чисто по программированию, первый путь, думаю, что недоступен. Остаётся второй. 

Понимаете какая штука с наукой и со всякими моделированиями, требования к уровню специальных знаний и навыков для моделирования в какой-то предметной области ныне настолько высокие,

Здесь основную часть работы взяли на себя создатели программы. И работа была проделана гигантская. Осталось научиться пользоваться результатами их труда, что тоже непросто. Но, по крайней мере, есть  надежда, что этот путь можно осилить.

При моделировании есть несколько вопросов:
1. Корректная математическая модель для физического процесса
2. Приемлемое по сложности описание алгоритма решения уравнений модели

Эти вопросы взяли на себя разработчики программы. Насколько они с ними справились, я не в курсе.

3. Ограниченность ресурсов вычислительных систем, в первую очередь объем памяти для описания конечноэлементного представления решение.

С объёмом памяти в данном случае не проблема. Моделирование ведётся в предположении сферической симметрии тела. Конечно, процессы в звезде (конвекция) не всегда сферически симметричны. Но, думаю, что конвекцию они приближают симметриченой моделью.

4. Ограниченность быстродействия для получения решения за приемлемое время.

А тут вопрос в том, что вы хотите получить. Если надо точное решение на выходе, то это одно дело. Допустим надо точно определить границы начальных условий, при которых звезда превращается в чёрную дыру, либо в нейтронную. Эта задача сложная. А если надо просто проследить за общей тенденцией, то это дело другое. Сложность задачи в том, что процессы существенно нелинейные. Например, скорость горения гелия в звезде очень резко и нелинейно зависит от температуры. 

[xd]

При моделировании есть несколько вопросов:
1. Корректная математическая модель для физического процесса
2. Приемлемое по сложности описание алгоритма решения уравнений модели

Эти вопросы взяли на себя разработчики программы. Насколько они с ними справились, я не в курсе.

3. Ограниченность ресурсов вычислительных систем, в первую очередь объем памяти для описания конечноэлементного представления решение.

С объёмом памяти в данном случае не проблема. Моделирование ведётся в предположении сферической симметрии тела. Конечно, процессы в звезде (конвекция) не всегда сферически симметричны. Но, думаю, что конвекцию они приближают симметриченой моделью.

4. Ограниченность быстродействия для получения решения за приемлемое время.

А тут вопрос в том, что вы хотите получить. Если надо точное решение на выходе, то это одно дело. Допустим надо точно определить границы начальных условий, при которых звезда превращается в чёрную дыру, либо в нейтронную. Эта задача сложная. А если надо просто проследить за общей тенденцией, то это дело другое. Сложность задачи в том, что процессы существенно нелинейные. Например, скорость горения гелия в звезде очень резко и нелинейно зависит от температуры. 

То есть Ваш интерес не в корректности моделирования, а в игрушке?
Тогда не стоит. Совсем. Никак.

[Игорь_ЕД]

То есть Ваш интерес не в корректности моделирования, а в игрушке?

Не совсем понял ваш вопрос ко мне (если это действительно вопрос). Про игрушку я нигде не писал. В своём предыдущем посту я лишь заметил, что вычислительная сложность моделирования сильно зависит от степени точности результатов, которые мы хотим получить. Надеюсь, что в любом случае какой-то результат получить можно. А насколько он будет точным и как эта точность зависит от наличных вычислительных ресурсов, я не знаю. Собственно, в этом был один из вопросов к форуму в моём первом посту. 

[xd]

Я о другом. Вам не нужны результаты моделирования для каких-либо выводов. Вам нужен процесс для того, чтобы поиграться, верно?
Или Вы спрашиваете о том, как моделируют другие?

[Игорь_ЕД]

Я о другом. Вам не нужны результаты моделирования для каких-либо выводов. Вам нужен процесс для того, чтобы поиграться, верно?

Если только поиграться, то я бы поленился вникать в эту тему. Хотел бы получить кое-какие выводы. Удастся их получить - не знаю. Если удастся, буду считать это большой удачей. Если не  удастся, то работа с этой программой даст многого для самообразования. И даст больше, чем обычно пишут в книгах. Да, и просто интереснее это. Поэтому, даже, если удастся получить хоть что-то, всё равно буду считать это большой удачей.

Что касается выводов, то истоки интереса лежат в моих идеях по по поводу тёмной материи. Допускаю, что всё это ерунда с вероятностью 99,9... процентов. Но всё же какой-то шанс, что копать в этом направлении стоит, есть. Дело в том, что есть достаточно аргументов за мою гипотезу, как и достаточно аргументов против. Поскольку мне намекнули, что я сочиняю небылицы, то захотелось в этих небылицах разобраться. Независимо от полученных результатов, думаю, что в любом случае это будет мне полезно.   

[Игорь_ЕД]

Или Вы спрашиваете о том, как моделируют другие?

В любом случае опыт других мне был бы крайне полезен.

[SIB]

Поскольку мне намекнули, что я сочиняю небылицы

Да не намекают, а прямо говорят, не льстите себе.

[kryptonik]

Допускаю, что всё это ерунда с вероятностью 99,9... процентов. Но всё же какой-то шанс, что копать в этом направлении стоит, есть. Дело в том, что есть достаточно аргументов за мою гипотезу, как и достаточно аргументов против. Поскольку мне намекнули, что я сочиняю небылицы, то захотелось в этих небылицах разобраться. Независимо от полученных результатов, думаю, что в любом случае это будет мне полезно.   

У вас совершенно неправильное представление о разрыве между уровнем обывателя и ученым на переднем крае науки. Научно-популярная литература и прочие Дискавери на пальцах рассказывают о многих вопросах, но это ни в какой степени разрыв не сокращает.
Все что мы можем изречь, это не более чем лепет младенца, только родителей посмешить-порадовать. Ученые прямо говорят, что о темной материи они ничего не знают. И вы не знаете, только не знаете этого.
Да, лет двести назад и продвинутый любитель мог что-то открыть. Но эти времена безвозвратно прошли. Так вы и не продвинутый любитель. Максимум у вас представление о мире на уровне Ньютона, но только без его гениальности. И все вопросы вы можете видеть и решать на уровне классической механики.
Для себя можно заниматься чем угодно, почему нет, если это доставляет удовольствие. И в какой-то форме обсудить свои выводы тоже интересно. Но только надо понимать, что, когда вы скромно говорите о вероятности того, что это ерунда 99,9 процентов, это проявление как раз мании величия. 100% и ни миллионной доли меньше.
Как минимум вещать на эту тему надо на чистом английском языке, чтобы изучить труды других не менее выдающихся чем вы ученых из этой области. А так создается впечатление, что в душе вы считаете других дураками.
https://bookscafe.net/read/shukshin_vasiliy-mikroskop-60223.html#p1

[SIB]

что в душе вы считаете других дураками.

100% явившихся на форум ниспровергателей именно такие. Каждый норовит сравнить себя с Ньютоном или Энштейном. Типа, это вы вот сейчас мне не верите, а я, на самом деле, ого!

[Novosedoff]

Осталось научиться пользоваться результатами их труда, что тоже непросто. Но, по крайней мере, есть  надежда, что этот путь можно осилить.

Ничего не осталось кроме "зачем". Неужели Вы не понимаете, что пользуясь результатами чужого интеллектуального труда в виде моделей Вы не создаете никакого нового знания, а лишь существуете в парадигме чужого знания, все возможные выводы которого давно известны самим разработчикам таких моделей, поскольку они закладывали их ограничения при создании: ваши шансы на то, чтобы "сказать новое слово в науке" в результате таких занятий, равны нулю..

Лучше поставить себе какую-нибудь компьютерную игрушку типа старой Ascendancy чтоб потешить космические амбиции и не парить форуму мозги

[zam2]

истоки интереса лежат в моих идеях по по поводу тёмной материи.

А с чужими идеями вы знакомы?
Рекомендую вот это почитать: https://theoryandpractice.ru/posts/13911-dark-matter .
Может, оценка в 99.9% и уменьшится.

[Игорь_ЕД]

Неужели Вы не понимаете, что пользуясь результатами чужого интеллектуального труда в виде моделей Вы не создаете никакого нового знания, а лишь существуете в парадигме чужого знания, все возможные выводы которого давно известны самим разработчикам таких моделей, поскольку они закладывали их ограничения при создании: ваши шансы на то, чтобы "сказать новое слово в науке" в результате таких занятий, равны нулю..

Не совсем понятно, кого вы имеете в виду под словом "Вы". Если лично меня конкретно, то я действительно пока ничего не понимаю и ничьими результатами не пользовался. Поэтому ответить на ваш вопрос не могу. Если имеется в виду некий абстрактный человек, то я в силу ограниченности своих знаний за него отвечать не берусь. Однако подозреваю, что общество пользователей программы MESA достаточно большое. И также подозреваю, что эта программа помогает им создавать новые знания. Но это только мои предположения, основанные на рассуждении, что если бы эта программа не помогала создавать новые знания, то число её пользователей было бы значительно меньше.     

Ничего не осталось кроме "зачем"

По поводу "зачем". Я уже касался этого вопроса. И Игорь Мухин вам отвечал. Добавлю ещё. Немного понимаю в вычислительной математике. Высшим для себя счастьем (по видимому, недостижимым) посчитал бы для себя разобраться в алгоритмах этой программы. И возможно предложить какую-либо идею. Естественно, не с точки зрения уточнения физических моделей, а с точки зрения конкретных вычислительных алгоритмов. Хотя я сильно сомневаюсь, что что-нибудь достигну в этом направлении.   

[Игорь_ЕД]

А с чужими идеями вы знакомы?
Рекомендую вот это почитать: https://theoryandpractice.ru/posts/13911-dark-matter .
Может, оценка в 99.9% и уменьшится.

Во-первых, у меня была не такая оценка. Там после последней девятки стояли точки, что намекало на 9 в периоде. Во-вторых, на таком уровне материала знаком. В-третьих, если вы нашли какие-то точки соприкосновения или, наоборот, нестыковку между этой статьёй и моей темой, то прошу сообщить. А то, может я чего-то просмотрел?

[Novosedoff]

Чем Mesa отличается от нижеследующего? 
https://github.com/dr-guangtou/taotie/blob/master/astro/topics/galaxy_formation_model.md

[Игорь_ЕД]

У вас совершенно неправильное представление о разрыве между уровнем обывателя и ученым на переднем крае науки.

С уровнем обывателя к сожалению не знаком. С уровнем Засова в области тёмной материи знаком. Но заценить его не могу в силу ограниченности своих знаний.

и прочие Дискавери

К сожалению телевизор не смотрю. И передачами канала Дискавери на эту тему не знаком совершенно.

Ученые прямо говорят, что о темной материи они ничего не знают.

Ну, так ли уж ничего?

И все вопросы вы можете видеть и решать на уровне классической механики.

Я не собираюсь решать все вопросы.

Но только надо понимать, что, когда вы скромно говорите о вероятности того, что это ерунда 99,9 процентов, это проявление как раз мании величия. 100% и ни миллионной доли меньше.

Ну, у меня там после девятки были точки, что намекало на 9 в периоде. Давайте поступим так. Я вас очень уважаю. И каждое ваше мнение по обсуждаемому вопросу для меня ценно. Раз вы уже взяли на себя смелость говорить о моей мании величия, возьмите на себя смелость проделать следующую вещь. Зайдите в мою тему про тёмную материю, где вы оставили первое сообщение (по видимому, вы посчитали, что разбираетесь в обсуждаемом вопросе), скопируйте сюда какое-нибудь предложение (может 2 или 3), и скажите, что это чушь. Или хотя бы в высшей степени сомнительно. Тогда я вас буду уважать бесконечно больше. Впрочем, даже если вы и не сделаете этого. я вас всё равно буду уважать. Только тогда учтите мою просьбу писать по конкретнее, а то я абстрактные рассуждения понимаю плохо.