10 мифов об эволюции

[Andrew Seemann]

@темы: видео, биология

---

Возможны ли силовые поля из фантастики?

[Andrew Seemann]

@темы: физика, видео

---

[Andrew Seemann]

4 парадокса теории вероятностей

«Существуют три вида лжи: ложь, наглая ложь и статистика». Эта фраза, приписанная Марком Твеном премьер-министру Великобритании Бенджамину Дизраэли, неплохо отражает отношение большинства к математическим закономерностям. Действительно, теория вероятностей порой подкидывает удивительные факты, в которые сложно поверить с первого взгляда — и которые, тем не менее, подтверждены наукой. «Теории и практики» вспомнили самые известные парадоксы.

1. Проблема Монти Холла
Именно эту задачу в фильме «Двадцать одно» предложил студентам хитрый профессор MIT. Дав верный ответ, главный герой попадает в команду блестящих молодых математиков, обыгрывающих казино в Лас-Вегасе.

Классическая формулировка звучит так: «Допустим, некоему игроку предложили поучаствовать в известном американском телешоу Let’s Make a Deal, которое ведет Монти Холл, и ему необходимо выбрать одну из трех дверей. За двумя дверьми находятся козы, за одной — главный приз, автомобиль, ведущий знает расположение призов. После того, как игрок делает свой выбор, ведущий открывает одну из оставшихся дверей, за которой находится коза, и предлагает игроку изменить свое решение. Стоит ли игроку согласиться или лучше сохранить свой первоначальный выбор?»

Вот типичный ход рассуждений: после того, как ведущий открыл одну из дверей и показал козу, игроку остается выбрать между двумя дверями. Машина находится за одной из них, значит, вероятность ее угадать составляет ½. Так что нет разницы — менять свой выбор или нет. И тем не менее, теория вероятностей гласит, что можно увеличить свои шансы на выигрыш, изменив решение. Разберемся, почему это так.

Для этого вернемся на шаг назад. В тот момент, когда мы сделали свой изначальный выбор, мы разделили двери на две части: выбранная нами и две остальные. Очевидно, что вероятность того, что автомобиль прячется за «нашей» дверью, составляет ⅓ — соответственно, автомобиль находится за одной из двух оставшихся дверей с вероятностью ⅔. Когда ведущий показывает, что за одной из этих дверей — коза, получается, что эти ⅔ шанса приходятся на вторую дверь. А это сводит выбор игрока к двум дверям, за одной из которых (изначально выбранной) автомобиль находится с вероятностью ⅓, а за другой — с вероятностью ⅔. Выбор становится очевидным. Что, разумеется, не отменяет того факта, что с самого начала игрок мог выбрать дверь с автомобилем.

2. Задача трех узников
Парадокс трех узников схож с проблемой Монти Холла, хотя действие разворачивается в более драматических условиях. Трое заключенных (А, Б и В) приговорены к смертной казни и помещены в одиночные камеры. Губернатор случайным образом выбирает одного из них и дает ему помилование. Надзиратель знает, кто из троих помилован, но ему велено держать это в тайне. Узник A просит стражника сказать ему имя второго заключенного (кроме него самого), который точно будет казнен: «если Б помилован, скажи мне, что казнен будет В. Если помилован В, скажи мне, что казнен будет Б. Если они оба будут казнены, а помилован я, подбрось монету, и скажи любое из этих двух имен». Надзиратель говорит, что будет казнен узник Б. Стоит ли радоваться узнику А?

Казалось бы, да. Ведь до получения этой информации вероятность смерти узника А составляла ⅔, а теперь он знает, что один из двух других узников будет казнен — значит, вероятность его казни снизилась до ½. Но на самом деле узник А не узнал ничего нового: если помилован не он, ему назовут имя другого узника, а он и так знал, что кого-то из двоих оставшихся казнят. Если же ему повезло, и казнь отменили, он услышит случайное имя Б или В. Поэтому его шансы на спасение никак не изменились.

А теперь представим, что кто-то из оставшихся узников узнает о вопросе узника А и полученном ответе. Это изменит его представления о вероятности помилования.

Если разговор подслушал узник Б, он узнает, что его точно казнят. А если узник В, то вероятность его помилования будет составлять ⅔. Почему так произошло? Узник А не получил никакой информации, и его шансы на помилование по-прежнему ⅓. Узник Б точно не будет помилован, и его шансы равны нулю. Значит, вероятность того, что на свободу выйдет третий узник, равна ⅔.

3. Парадокс двух конвертов
Этот парадокс стал известен благодаря математику Мартину Гарднеру, и формулируется следующим образом: «Предположим, вам с другом предложили два конверта, в одном из которых лежит некая сумма денег X, а в другом — сумма вдвое больше. Вы независимо друг от друга вскрываете конверты, пересчитываете деньги, после чего можете обменяться ими. Конверты одинаковые, поэтому вероятность того, что вам достанется конверт с меньшей суммой, составляет ½. Допустим, вы открыли конверт и обнаружили в нем $10. Следовательно, в конверте вашего друга может быть равновероятно $5 или $20. Если вы решаетесь на обмен, то можно подсчитать математическое ожидание итоговой суммы — то есть, ее среднее значение. Она составляет 1/2х$5+1/2×20=$12,5. Таким образом, обмен вам выгоден. И, скорее всего, ваш друг будет рассуждать точно так же. Но очевидно, что обмен не может быть выгоден вам обоим. В чем же ошибка?»

Парадокс заключается в том, что пока вы не вскрыли свой конверт, вероятности ведут себя добропорядочно: у вас действительно 50-процентный шанс обнаружить в своем конверте сумму X и 50-процентный — сумму 2X. И здравый смысл подсказывает, что информация об имеющейся у вас сумме не может повлиять на содержимое второго конверта.

Тем не менее, как только вы вскрываете конверт, ситуация кардинально меняется (этот парадокс чем-то похож на историю с котом Шредингера, где само наличие наблюдателя влияет на положение дел). Дело в том, что для соблюдения условий парадокса вероятность нахождения во втором конверте большей или меньшей суммы, чем у вас, должна быть одинаковой. Но тогда равновероятно любое значение этой суммы от нуля до бесконечности. А если равновероятно бесконечное число возможностей, в сумме они дают бесконечность. А это невозможно.

Для наглядности можно представить, что вы обнаруживаете в своем конверте один цент. Очевидно, что во втором конверте не может быть суммы вдвое меньше.

Любопытно, что дискуссии относительно разрешения парадокса продолжаются и в настоящее время. При этом предпринимаются попытки как объяснить парадокс изнутри, так и выработать наилучшую стратегию поведения в подобной ситуации. В частности, профессор Томас Кавер предложил оригинальный подход к формированию стратегии — менять или не менять конверт, руководствуясь неким интуитивным ожиданием. Скажем, если вы открыли конверт и обнаружили в нем $10 — небольшую сумму по вашим прикидкам — стоит его обменять. А если в конверте, скажем, $1 000, что превосходит ваши самые смелые ожидания, то меняться не надо. Эта интуитивная стратегия в случае, если вам регулярно предлагают выбирать два конверта, дает возможность увеличить суммарный выигрыш больше, чем стратегия постоянной смены конвертов.

4. Парадокс мальчика и девочки
Этот парадокс был также предложен Мартином Гарднером и формулируется так: «У мистера Смита двое детей. Хотя бы один ребенок — мальчик. Какова вероятность того, что и второй — тоже мальчик?»

Казалось бы, задача проста. Однако если начать разбираться, обнаруживается любопытное обстоятельство: правильный ответ будет отличаться в зависимости от того, каким образом мы будем подсчитывать вероятность пола другого ребенка.

Вариант 1
Рассмотрим все возможные комбинации в семьях с двумя детьми: 1. Девочка/Девочка 2. Девочка/Мальчик 3. Мальчик/Девочка 4. Мальчик/Мальчик

Вариант девочка/девочка нам не подходит по условиям задачи. Поэтому для семьи мистера Смита возможны три равновероятных варианта — а значит, вероятность того, что другой ребенок тоже окажется мальчиком, составляет ⅓. Именно такой ответ и давал сам Гарднер первоначально.

Вариант 2
Представим, что мы встречаем мистера Смита на улице, когда он гуляет с сыном. Какова вероятность того, что второй ребенок — тоже мальчик? Поскольку пол второго ребенка никак не зависит от пола первого, очевидным (и правильным) ответом является ½.

Почему так происходит, ведь, казалось бы, ничего не изменилось?
Все зависит от того, как мы подходим к вопросу подсчета вероятности. В первом случае мы рассматривали все возможные варианты семьи Смита. Во втором — мы рассматривали все семьи, подпадающие под обязательное условие «должен быть один мальчик». Расчет вероятности пола второго ребенка велся с этим условием (в теории вероятностей это называется «условная вероятность»), что и привело к результату, отличному от первого.

@темы: статьи

---

Парадокс Мпембы, или почему горячая вода замерзает быстрее

[Andrew Seemann]

Парадокс Мпембы, замеченный чернокожим школьником-любителем мороженого, наконец, получил строгое объяснение.

Иногда горячая вода замерзает быстрее холодной. На этот эффект обращали внимание еще древнегреческие философы, но долгое время он оставался забытым. В поле современной науки его ввел... африканский школьник Эрасто Мпемба. В 1963 г. он обратил внимание на то, что горячая смесь мороженого застывает быстрее холодной, а в 1969 г. опубликовал статью, посвященную феномену, который впоследствии так и назвали – эффектом Мпембы.

С тех пор было выдвинуто несколько гипотез, объясняющих этот парадокс по отдельности или вместе. Во-первых, горячая вода быстрее испаряется, тем самым уменьшая свой объем и ускоряя замерзание. Во-вторых, на холодной воде может быстро образовываться тонкий замерзший слой, который изолирует ее и снижает скорость охлаждения остального объема. В-третьих, роль такого изолятора (в случае с мороженым) может играть слой изморози на стенках морозильной камеры. Горячая вода растапливает его, чем обеспечивается лучший контакт с холодными стенками и более быстрое охлаждение. Наконец, свою роль могут играть растворенные в воде вещества. В горячей воде растворение идет лучше, и при охлаждении в ней появляется больше центров кристаллизации, облегчающих замерзание.

Впрочем, что же именно происходит, до сих пор не было известно. Работу Мпембы подхватили физики сингапурского Наньянского технологического университета во главе с Си Чзаном (Xi Zhang). Им, наконец, удалось объяснить парадокс, связав его со свойствами самой воды.

Вспомним, что молекула воды состоит из атома кислорода, который с помощью ковалентной связи удерживает два атома водорода. Кислород частично оттягивает на себя электроны от водородов, так что молекула представляет собой слабый «магнит». В результате отдельные молекулы воды в жидкости слабо притягиваются друг к другу, связываясь водородной связью – прочность ее примерно в 18 раз ниже, чем у ковалентной связи.

По мнению сингапурских ученых, дело именно в водородных связях. Чем плотнее друг к другу находятся молекулы воды, тем сильнее их межмолекулярные взаимодействия деформируют ковалентные связи внутри самих молекул. А вот если воду нагреть, расстояние между связанными молекулами слегка увеличивается. Это приводит к тому, что ковалентные связи внутри молекул релаксируют, отдавая лишнюю энергию и тем самым переходя на более низкий энергетический уровень. В результате горячая вода уже сделала свой первый шаг к ускоренному охлаждению. Во всяком случае, теоретические расчеты, проведенные командой Си Чзана, подтверждают эту версию.

@темы: физика, статьи

---

Мозг-мутант

[Andrew Seemann]

Одна из главнейших догм современной биологии гласит, что все соматические (неполовые) клетки организма имеют совершенно одинаковый геном. В разных клетках он лишь по-разному реализуется, обеспечивая их индивидуальность и функциональность. Но оказывается, во многих случаях это – не слишком уместное упрощение.

Глубинные исследования геномов нервных клеток, проведенные за последние десятилетия, показали, что они могут иметь как больше, так и меньше стандартного для человека набора хромосом. Еще шире допустимые границы «генетической индивидуальности» нейронов раздвинула недавняя работа, проделанная американскими нейробиологами во главе с Майком Макконнелом (Mike McConnell), Айрой Холлом (Ira Hall) и Фредом Гейджем (Fred Gage). «Вопреки ранее считавшемуся, генотипы нейронов мозга не строго одинаковы», – резюмирует Фред Гейдж.

Авторы исследования изолировали около сотни нейронов человеческого головного мозга, использовав посмертные образцы, а затем «просканировали» их геномы в поисках больших удаленных или дуплицированных фрагментов, которые ведут к вариациям числа копий генов (Copy Number Variation, CNV). В самом деле, у целых 41% нейронов обнаружилось хотя бы по одной крупной CNV, в каждом случае уникальной. Получается, что эти вариации не переданы от родителей и должны были появиться в результате хромосомных перестроек у самого организма.

Секвенирование генома отдельной клетки – технически довольно сложная и ювелирная процедура, поэтому, прежде, чем объявлять о неожиданном результате работы, авторы ее около года проверяли весь процесс, чтобы отбросить все возможные источники ошибок.

Кроме того, ученые получили другие, «искусственные» нейроны, выращенные из одной-единственной клетки кожи. Эта методика используется довольно широко: индуцируется превращение клетки в плюрипотентную стволовую, ее затем размножают до нужного количества, и из них выращивают взрослые нервные клетки. Удивительным оказалось то, что эти нейроны также демонстрировали большое количество уникальных генетических вариаций, хотя и были получены из одной клетки, и должны были нести совершенно идентичные геномы!

Этот эксперимент еще раз показал, что генетические вариации появляются в ходе индивидуального развития нейронов и не передаются потомству от родителей. В рамках обширных нейронных сетей, которые обеспечивают работу нашего мозга, такие различия могут иметь весьма большое влияние. Они могут быть связаны с риском развития ряда неврологических расстройств и заболеваний. А вот задача, которую выполняют эти CNV в здоровом мозге, до сих пор непонятна.

Возможно, они увеличивают пластичность мозга, позволяя нам быстрее и лучше адаптироваться к изменчивым условиям среды, с которыми мы сталкиваемся на протяжении жизни. Возможно –затрудняют внедрение вирусных генов и снижают риск массового поражения нервных клеток. Чтобы проверить эти гипотезы, ученые проводят эксперименты с нейронами, полученными из стволовых клеток.

Логично было бы предположить, что разница в ДНК приводит к тому, что различные нейроны продуцируют и уникальный состав РНК и белков. К сожалению, исследовать эти процессы на уровне индивидуальной клетки пока невозможно. «Только если и когда новые методы будут применимы к отдельным клеткам, мы сможем узнать, создают ли эти разные геномы и различные транскриптомы –комплекты полученных из ДНК молекул РНК», – говорит Макконнелл.

@темы: статьи, биология

---

Как представить десять измерений

[Andrew Seemann]

@темы: физика, видео

---

Мышцы с научной точки зрения

[Andrew Seemann]

@темы: видео, биология

---

"Непослушное дитя биосферы", Дольник.

[Фердинанд Касачужица]

rusfolder.com/32554955 - скачать.
По названию из поисковаки скачать можно где угодно и в каком нужно формате, это достаточно известная книга.

Я ещё не писал об этой книге? Она приятна, не тяжела, может читаться в транспорте как на две трети развлекательная, но в то же время - научно-популярное издание. Сугубо научных выкладок можно не ожидать. Пожалуй, я бы её рекомендовал и детям лет от 15 - доходчиво, ясно, легко и увлекательно, а этология - это всегда интересно. Неспециалисты будут в восторге, специалисты-биологи могут поразвлечься и что-то необычное под этологическим соусом для себя найти, специалисты схожих специальностей - психологи, например, под новым углом пересмотрят свои знания о предмете без катастрофических затрат сил и приятным образом.

Отзывы в интернете делятяся на две категории: "Интересная и полезная книга, открывает глаза" или "Мало науки, ничего оригинального, бульварщина". Мне кажется, ни те, ни другие не правы: да, это не диссертация по стилю и не "Происхождение видов" по эпохальности, но книга полностью соответствует заявленному в предисловии: "Эта книга — беседы перед зеркалом о нас самих в кругу птиц, зверей, детей, далёких пращуров и близких предков. Но не нравоучительные и назидательные, а как раз такие, какие и подобает вести непослушным, проказливым и строптивым. темы недозволенные, предметы запретные, речи вольные, а случаи либо смешные, либо страшные, либо нелепые".

Кстати, не так давно видел в продаже в книжном магазине, то есть, не раритет и добыть реально, если кто предпочитает бумажные издания.

Содержание

Глава 1. Археология человеческих пристрастий
Рассматривает происхождение и значение некоторых загадочных человеческих пристрастий — страсти к коллекционированию, к охоте, любви к собакам, непреодолимой тяги к огню.
Глава 2. Путешествие в мир предков
Глава рассказывает о том, как выглядели древние люди, что ели и как добывали себе пищу, как выглядели и что общего у современных людей с каннибалами. И правда ли, что труд создал человека.
Глава 3. Такое долгое, никем не понятое детство
Посвящена привычкам и страхам человека, доставшимся человеку от его предков.
Глава 4. Рок рока
Глава 5. Об аистах, капусте и первородном грехе
Глава 6. Какая форма брачных отношений характерна для человека
В этой главе излагаются некоторые предположения о развитии брачных отношений у человека, с учётом данных этнографии, антропологии и экологии.
Глава 7. Этологические экскурсии по запретным садам гуманитариев
В этой главе автор излагает теории происхождение государства и власти, основанные на данных этологии и археологии.Этот раздел считается одним из самых спорных. Он вызвал критику не только со стороны представителей гуманитарных, но и естественных наук.[2][3]
Глава 8. Пляски жизни и смерти на сцене большого театра природы и истории
Глава посвящена этологическим механизмам, влияющим на глобальные демографические процессы. Там же приведены варианты развития демографической ситуации в недалёком будущем .
Глава 9. «От скотов нас Дарвин хочет до людской возвесть средины»
Название этой главы — строки из стихотворного послания А. К. Толстого председателю комитета по печати, наложившего запрет на опубликование книги Ч. Дарвина «Происхождение человека и половой отбор».

@темы: книги, ссылки, автор, биология

---

[Andrew Seemann]

25 августа 1609 Галилео Галилей продемонстрировал Венецианскому совету новое устройство - телескоп. Сам телескоп не сохранился.

Точную копию прибора, в принципе сконструировать невозможно, так как от оригинала сохранилась лишь одна линза, которую астроном передал своему ученику.

@темы: история, астрономия

---

И это может быть интересно

[Atandakil]

Для тех, кого интересуют сверхновые - вот здесь http://www.rochesterastronomy.org/snimages/ - англоязычная информация обо всех открываемых сверхновых с фотографиями.

А вот здесь: http://www.cbat.eps.harvard.edu/lists/RecentSupernovae.html - полный каталог официально зарегистрированных сверхновых.

@темы: ссылки, астрономия

---

[likratow]

А давайте организуем обсуждение. Пробное.

Допустим, как вы относитесь к популяризации науки?

@темы: беседы

---

Это может быть интересно

[Atandakil]

Если кто-нибудь интересуется экзопланетами - существует интересный сайт www.allplanets.ru/index.htm
На нем есть каталог открытых экзопланет, обзорные статьи о планетах Солнечной системы и экзопланетах, регулярно обновлемые новости и интересная статистика.

@темы: ссылки, астрономия

---

Пост гордости.

[likratow]

Предлагаю всем участникам посмотреть, какой у нас красивый эпиграф. Огромное за него спасибо  Andrew Seemann.
Также для привлечения большего количества участников и читателей было бы славно сделать перепост оного изображения со ссылкой на наше сообщество - мы теперь совсем совсем взрослое и серьёзное сообщество с эпиграфом!
Простите мне эту наивную радость, Дарвина ради, но это правда здорово!

---

Тайна кольской сверхглубокой скважины: мифы и реальность

[Andrew Seemann]

@темы: мифы, геология, биология

---

Пост с потенциально интересными ссылками.

[Фердинанд Касачужица]

Набрёл недавно на сообщество, близкое по тематике нашему. Научпоп на дайри
Подробная курсовая для интересующихся. Нейрохимические основы памяти
А это просто наш учебник прошлого семестра, мне он нравился. Анатомия нервной системы
Достаточно известный сайт, большое количество интересной информации. Новости этологии.

И особенно советую архив программы "00:30" в аудио и в виде стенограмм - можно назвать научпопом, на мой взгляд. Освещение пусть и не самое подробное, но затронуто большое количество разнообразных тем. Как мне кажется, каждый найдёт что-то интересное для себя - пошло звучит, но это так =)

@темы: статьи, ссылки, аудио, биология

---

Административный пост.

[Фердинанд Касачужица]

Итак, давайте наладим работу сообщества. На повестке дня следующие пункты:
1) Оформление сообщества, в т.ч. эпиграф и рекламный баннер, которому неплохо было бы наличествовать.
(Здесь я, признаюсь, не смогу сделать ничего внятного, поэтому рассчитываю на вашу помощь.)
2) Агитационная кампания по привлечению интересующихся.
(Сообщества по пиару сообществ, пардон за тавтологию, задействованы, но можно было бы также участникам разместить объявление (или предполагаемый баннер) у себя в дневниках для читателей, которым это могло бы быть интересно.)
3) Было бы славно, если бы нашелся кто-нибудь, кто хочет быть ещё одним модератором.
(Я, ясное дело, всей душой за сообщество, но компаньон в осуществлении основной массы деятельности всё-таки нужен. Можно поделить "сферы влияния", если найдётся по человеку на науку, но это уже в меньшей степени вероятно. )
4) Ваши идеи по разделам и темам.
(Предположительно можно завести что-то вроде новостной ленты, раздела "вопросы и ответы", лектория - что угодно, в общем-то. Все предложения ценны, поэтому высказывайтесь, не стесняясь.)

И напоминаю, что для вступающих в сообщество есть небольшая анкета.

@темы: администраторское

---

"Сумма технологии" Станислава Лема

[likratow]

Скачать, читать.

Я не знаю, как представлять эту книгу. С одной стороны, она широко известна, с другой - я бы её назвал обязательной к прочтению наряду со школьными учебниками. От книги получить можно совершенно разные впечатления, вот для примера страница с несколькими. На мой собственный взгляд можно выделить два главных достоинства: 1) она сама по себе глобальна; 2) чтение оказывается необыкновенно продуктивно, как по количеству самостоятельно проделываемой мысленной работы, так и по количеству сторонних вовлечённых идей, с которыми знакомишься в процессе чтения. Что касается стиля - несмотря на кажущуюся сложность, к нему достаточно быстро адаптируешься и начинаешь откровенно кайфовать. Это очень индивидуальная и крайне ценная книга.

Посмотреть содержание, скопированное с Вики.

Дилеммы — небольшое введение в проблематику «предсказаний будущего»;
Две эволюции — техносоцио- и биоэволюция;
Космические цивилизации — технологические цивилизации и разумная жизнь в Космосе и на Земле;
Интеллектроника — кибернетика, «информационные технологии», кибернетическое управление обществом, религиозно-метафизическая информация, «искусственный разум», значение «значения»;
Пролегомены к всемогуществу — конструирование Всего: возможность и осуществимость;
Фантомология — «виртуальная реальность»/цивилизация/общество, цереброматика, телетаксия Фантоматика и фантопликация, «размножение» личности;
Сотворение миров — развитие науки и прирост знания, выращивание информации: возможность и осуществимость, конструирование языка, конструирование «того света» и Универсума;
Пасквиль на эволюцию — подходы к конструированию Человека, принципиальное несовершенство Природы, перспективы реконструкции Человека.
В новом издании - послесловие. Двадцать лет спустя.

@темы: книги, ссылки

---

Неприятие научного знания уходит корнями в детскую психологию

[Фердинанд Касачужица]

Ссылка на оригинал.
Любопытная статья попалась.

Современная научная картина мира слишком сложна для массового сознания. Ни один ученый не может вместить в своей отдельно взятой голове все знания, добытые наукой за последние два-три века, что уж говорить о простых смертных. Но это не единственная причина распространения предрассудков, суеверий и лженаучных идей в современном обществе. Не менее важной причиной является несоответствие многих выводов современной науки врожденным свойствам и наклонностям человеческой психики и устоявшимся стереотипам общественного сознания.

В обзорной статье, опубликованной в последнем номере журнала Science, сотрудники психологического факультета Йельского университета (Department of Psychology, Yale University) Пол Блум (Paul Bloom) и Дина Вайсберг (Deena Skolnick Weisberg) рассказывают об исследованиях данного явления, получившего название «сопротивление науке» (resistance to science).

Согласно недавно проведенным опросам, 42% взрослых американцев убеждены, что люди и животные существуют в своем нынешнем виде с начала времен. Среди меньшинства, признающего эволюцию и естественный отбор, лишь очень малая часть в состоянии внятно объяснить, что это такое (обычно люди полагают, что эволюция — это некий загадочный закон природы, в силу которого дети лучше приспособлены к среде обитания, чем их родители). «Сопротивление науке» затрагивает не только эволюцию: огромное число людей верит в научно неподтвержденные «медицинские» практики, в привидения, в астрологию и т. д.

Казалось бы, ну и пусть себе верят — лишь бы были здоровенькие. В конце концов, благодаря научному прогрессу большая часть народонаселения в развитых странах имеет полную возможность жить припеваючи, вообще ничего не зная и не понимая. Ан нет, ведь есть же еще и политическая сторона вопроса. В современном демократическом обществе именно от этих невежественных масс зависит в конечном счете государственная политика в таких «наукоемких» областях, как изменения климата, генетически модифицированные организмы, стволовые клетки, клонирование, вакцинация и т. д.

Исследования последних лет показали, что определенные аспекты «сопротивления науке», по-видимому, являются общими для всех народов и культур и проистекают из двух базовых особенностей детской психики. Первая связана с тем, что дети знают «изначально», вторая — с тем, каким образом они усваивают новые знания.
1. Наука противоречит «изначальным» представлениям детей об устройстве мира

Даже годовалый младенец — отнюдь не «чистый лист», он обладает по-своему весьма глубоким пониманием физического мира и человеческих отношений. Малышам прекрасно известно, что материальные объекты обладают плотностью, устойчивостью во времени (продолжают существовать, даже если их не видно), что без поддержки они падают и т. д. Они понимают также, что поступки окружающих людей осмысленны и целенаправленны, что их эмоции отражают отношение к разным ситуациям. Эти исходные представления служат необходимой основой для дальнейшего обучения, но они же порой и затрудняют восприятие научных идей.

Например, детская убежденность в том, что без поддержки предметы падают, мешает поверить в шарообразность Земли (ведь тогда все люди, которые «с той стороны», попадали бы вниз). Эта научная концепция полностью принимается ребенком обычно лишь в возрасте 8-9 лет, а до этого в нее вносятся систематические искажения. Например, ребенок может верить, что Земля шарообразная, но при этом считать, что люди живут только на «верхнем» полушарии, а снизу не живут, сваливаются.

Некоторые детские предрассудки оказываются настолько неистребимыми, что даже школьное образование не может их преодолеть. Например, многие студенты американских колледжей полагают, что шарик, выкатившийся из кривой трубки, будет продолжать двигаться по искривленной траектории (выбирают вариант B на приведенном рисунке).

Что же касается массового неприятия теории эволюции (и других достижений биологии), то причины этого кроются в другой особенности детской психики — а именно в присущей маленьким детям склонности видеть во всём, что их окружает, результат чьей-то целенаправленной деятельности. Это называют «неупорядоченной телеологией» (promiscuous teleology).

Удивляться не приходится, ведь человеческий мозг изначально развивался именно как приспособление для решения практических задач, для целеполагания и придумывания путей достижения цели. Самые насущные задачи для высших приматов, и людей в том числе, всегда были связаны с общественными отношениями, например, с борьбой за положение в общественной иерархии. Для решения этих задач необходима способность понять мотивы поступков своих соплеменников, способность, которая изначально строилась на рефлексии, на суждении о других «по себе». Что же удивительного в том, что такое понимание распространяется на весь окружающий мир, что ребенок или дикарь, услышав гром, неизбежно будет думать, что этот звук произведен кем-то с некой вполне определенной целью.

Например, специальное исследование показало твердую убежденность четырехлетних детей в том, что всё на свете существует «для чего-то» (львы — чтобы смотреть на них в зоопарке, тучи — чтобы шел дождик). Специальные исследования также подтвердили склонность детей к креационистскому объяснению происхождения объектов окружающего мира (всё вокруг кем-то сделано с какой-то целью).

Привлекательность подобных идей не слабеет с возрастом. Детям вторят поэты: «Если звезды зажигают — значит, это кому-нибудь нужно».

Эти интуитивные представления мешают людям принять идею эволюции, точно так же, как изначальные наивные представления о физических законах мешают усвоить идею о шарообразности Земли.

Другое интуитивное представление, свойственное детям, — это дуализм, или идея о принципиальном различии между материальным и духовным, например между телом и душой, мозгом и сознанием. Американские дошкольники знают, что мозг нужен для осуществления некоторых ментальных функций, в первую очередь сознательных, таких как решение математических задач. Но эти же дошкольники отказываются верить, что мозг нужен и для таких вещей, как игра в прятки или любовь к брату. Когда их спрашивали, что будет, если мозг мальчика пересадить поросенку, дошкольники отвечали, что получится очень умный поросенок, но все желания и знания у него останутся поросячьими.

Склонность к дуалистическому миропониманию препятствует восприятию достижений современной нейробиологии, которые убедительно показывают, что всё «духовное» в человеке целиком определяется вполне материальными процессами, происходящими в мозге. Противоречие между изначальным дуализмом человеческого мировосприятия и современными научными взглядами порождает причудливые социальные проблемы. Например, дебаты вокруг допустимости экспериментов с животными, человеческими эмбрионами и стволовыми клетками часто сводятся к проблеме наличия у этих объектов «души». Более того, применение магнитно-резонансной томографии для изучения мозга преступников привело к появлению новых, весьма оригинальных веяний в адвокатском деле. Появились утверждения, что если антисоциальные поступки человека определяются работой его мозга, то, следовательно, человек ни в чём не виноват, просто «его мозг заставил его так поступить». Таким образом, не только дети, но и вполне взрослые адвокаты наотрез отказываются воспринимать научные данные о природе мозга и психики.
2. Наука, говорите? Что-то не верится

Многое в «сопротивлении науке» определяется врожденными свойствами человеческой психики, но кое-что зависит и от культурной среды. Об этом свидетельствуют, в частности, межнациональные различия в степени сопротивления тем или иным научным идеям. Скажем, неприятие идеи эволюции у американцев выражено намного сильнее, чем в большинстве других развитых стран.

В разных странах считаются «общеизвестными» и не требующими доказательств разные наборы «истин». Такие идеи обычно усваиваются детьми без всякого критического анализа. Типичные примеры — значение общеупотребительных слов, «вера» в микробов и электричество. Существование микробов, например, в развитых странах никем не подвергается сомнению — и дети тоже, нисколько не задумываясь, проникаются искренней верой в существование этих невидимых тварей. Микробы, к счастью, не противоречат никаким «врожденным интуициям», а наоборот, помогают вполне телеологическим образом объяснить болезни, протухание продуктов и др.

Однако большая часть знаний все-таки не принимается без доказательств ни детьми, ни взрослыми. Когда дело касается научных знаний, даже взрослые люди — а о детях и говорить нечего — почти ничего не могут проверить сами по причине некомпетентности. В этом случае (то есть почти всегда) мы заменяем непосредственную оценку достоверности знаний оценкой их источника. Если источник кажется заслуживающим доверия и если в нём самом чувствуется уверенность, мы принимаем новое знание на веру, даже если не поняли толком, о чём речь. Типичный пример — вышеупомянутые американцы, которые верят в естественный отбор, но не в состоянии объяснить, что это такое.

Это касается не только науки. В одном недавнем исследовании людям предложили оценить различные политические программы, о которых испытуемым сообщили, что они исходят от той или иной политической партии (республиканцев или демократов). Испытуемые дали программам с виду вполне осмысленные, аргументированные оценки. Однако статистический анализ показал, что в действительности оценки определялись не содержанием программы и не отношением данного человека к каким-то конкретным законам или действиям правительства, а только лишь «партийной принадлежностью». Например, сторонники демократов поддерживали и совершенно «недемократические» проекты, если им говорили, что проект исходит от их любимой партии.

Выяснилось, что дети, в точности как и взрослые (и даже в еще большей степени), склонны оценивать достоверность информации по «весомости» и «солидности» ее источника. Уже четырех-пятилетние дети отлично знают, что взрослым известно больше, чем сверстникам. Если взрослый и ребенок говорят противоположное, дети верят взрослому. Они уже знают, что среди взрослых есть специалисты разного профиля и что в болезнях лучше разбирается доктор, а в сломанных велосипедах — механик. Кроме того, дети гораздо охотнее верят тому «источнику знаний», который демонстрирует полную уверенность в себе и своих словах. Мямли-ученые с их вечными сомнениями и фразами типа «разумеется, пока это лишь предположение...» никакого доверия у детей не вызывают.

В связи с этим нужно отдать должное дальновидности российских наукоборцев, которые мечтают в учебниках биологии после каждой главы добавить сносочку о том, что «есть, однако, и другая точка зрения...», и вдобавок ввести в школах изучение религиозной картины мира. Конечно, учитель биологии, опутанный «сносочками», не сможет так надувать щеки на уроках, как преподаватель «альтернативного предмета». Кому из них поверят дети — сомневаться не приходится.

Исследователи делают вывод, что «сопротивление науке» зарождается из противоречий между интуитивными представлениями маленьких детей и тем, чему их учат; «сопротивление» переходит из детства во взрослую жизнь, если соответствующие научные идеи не имеют всеобщей поддержки в обществе, и становится особенно сильным, если существует ненаучная альтернатива этим идеям, не противоречащая «элементарному здравому смыслу» и опирающаяся на солидные, уважаемые и очень уверенные в себе «источники». В США именно так обстоит дело с эволюционной биологией и нейробиологией: выводы этих наук противоречат и детской интуиции, и высказываниям многих солидных политиков и религиозных деятелей.

Что уж говорить о ситуации в России. Утешает лишь, что креационисты, фоменковцы и прочие астрологи, конечно, ни в чём не виноваты. Просто «их мозг заставляет их так думать».

Источник: Paul Bloom, Deena Skolnick Weisberg. Childhood Origins of Adult Resistance to Science // Science. 2007. V. 316. P. 996–997.

@темы: статьи, ссылки

---

5 самых крупнейших неразгаданных тайн современной физики

[Andrew Seemann]

Несмотря на новейшие открытия в области физики, мир по-прежнему полон неразгаданных тайн. На какие вопросы современные учёные всё ещё безуспешно пытаются найти ответы?

1. Что такое тёмная энергия?
Тёмная энергия — это нечто такое, что объяснило бы нам, почему Вселенная продолжает расширяться, несмотря на то, что основная действующая в ней сила — сила притяжения, она же гравитация — этому противодействует.
Тёмная энергия есть некая квинтэссенция — динамическое поле, энергетическая плотность которого может меняться в пространстве и времени.»
На основании наблюдаемых темпов роста Вселенной, учёные делают вывод, что тёмная энергия должна составлять не менее 70% от общего содержания Вселенной. Но по-прежнему непонятно, что это и где это искать.

2. Что такое тёмная материя?
Это довольно парадоксальная штука: форма материи, не испускающая электромагнитного излучения и не вступающая с ним во взаимодействие. Соответственно, её невозможно ни увидеть, ни как-либо наблюдать.
Очевидно, что около 84% материи во Вселенной не поглощает и не излучает свет. Существование и свойства тёмной материи можно вывести из её гравитационного, радиационного и структурного воздействия на Вселенную. Тёмная материя (предположительно) может состоять из слабо взаимодействующих гравитационных частиц, но до сих пор ни один из детекторов не смог обнаружить эти частицы.

3. Почему существует ось времени?
Итак, время движется вперёд: не только по нашим субъективным ощущениям, но и с точки зрения физики. Этот вывод можно сделать на основании свойства Вселенной под названием «энтропия» — меры, определяющей степень беспорядка системы из многих элементов. В нашей Вселенной царит хаос, который постоянно увеличивается: энтропия непрерывно возрастает, говоря научным языком.

Временная ось — это концепция, описывающее время как прямую, протянутую из прошлого в будущее. «Во всех процессах существует выделенное направление, в котором процессы идут сами собой от более упорядоченного состояния к менее упорядоченному.» Следовательно, в далёком прошлом энтропия Вселенной была меньше, в будущем — будет больше. Но почему?..

4. Существуют ли параллельные вселенные?
Параллельные вселенные пришли к нам из мира научной фантастики, но за последние два десятилетия превратились в полноправную научную гипотезу мультивселенной: существования огромного (или даже бесконечного) числа параллельных вселенных.

Квантовая механика позволяет даже предположить их количество. По расчётам, проведённым в 2009-м году физиками Андреем Линде и Виталием Ванчуриным, после Большого взрыва образовалось десять в десятой степени в десятой степени в седьмой степени (10^10^10^7) вселенных. Много. Очень много. Но всё-таки не бесконечно много. Хотя для нас это число действительно равно бесконечности: мозг человека не способен воспринять более десяти в шестнадцатой степени (10^16) битов информации за всю жизнь. В результате получается, что человек не может воспринять более десяти в десятой степени в шестой степени наблюдаемых конфигураций.

5. Почему во Вселенной материи значительно больше, чем антиматерии?
В основе нашего понимания устройства мира лежит понятие вселенской гармонии — как на уровне субъективных ощущений, так и на уровне научных знаний. Соответственно, можно предположить, что после Большого взрыва должно было образоваться равное число частиц и античастиц. Но если бы это случилось, пары частицы-античастицы взаимно поглотили бы друг друга: протоны с антипротонами, электроны с антиэлектронами, нейтроны с антинейтронами и т. д., оставив после себя только скучное бесконечное море фотонов. Однако материи существенно больше, чем антиматерии, что позволяет нам всем, собственно, быть и ломать голову над загадкой: почему же так вышло?

@темы: физика, астрономия

---

"Физический ликбез"

[Tengro]

Прошу прощения за размещение объявления /что может показаться нахальством/ но тема соответствует.

Ваш покорный слуга,  Tengro, совместно со своим товарищем  Watchdream (последний на @дневниках почти не бывает) организуют серию онлайн-трансляций на тему физики — от древнейших доньютоновских времен и, в перспективе, до современности с её квантами и бозонами. Называться эта серия трансляций будет "Физический ликбез", никакие великие светила современной науки в её создании не участвуют — но, как нам кажется, интересно рассказать о самых основных вещах из отрасли физики могут и просто увлеченные ею люди.
Первая трансляция будет посвящена как раз доньютоновской физике и механике Ньютона (в планах ещё задача двух тел, законы Кеплера и возможно, только возможно, основные идеи механики Лагранжа).
Состоится она завтра, 10.07.12, в 16:00 по Гринвичу (18:00 по Киеву, 19:00 по Москве соответственно) по адресу: ru.twitch.tv/watchdreamzzz (сейчас там идут технические работы — товарищ преобразует свой старый игровой канал в новый, собственно посвященный физике)
Если вы не успеваете посмотреть трансляцию онлайн — не беда, на этом сайте её можно будет посмотреть в записи и позже.
С радостью отвечу на все возникшие вопросы.

UPD
Организаторы приносят глубочайшие извинения - из-за технических неполадок (включая фоновую соседскую дрель), мы были вынужденны перенести программу на завтра, 11.07.12, на 12:00 по Гринвичу.

запись создана: 09.07.2012 в 19:59

@темы: физика, видео, ссылки