Archive for December, 2014

Роден за лидер

В живота който живея, нямам много възможности да играя ролята на водач, но винаги съм мислел, че от мен би станал успешен лидер. За да открия дали се заблуждавам посетих Марк ван Вут и екипа му в Университета VU в Амстердам.

Той приема т.нар еволюционна перспектива по отношение на лидерството, аргументирайки го с факта, че нашите предци, които са живеели на малки групи и са се сблъсквали с опасности от високо ниво, са се нуждаели от ефективни лидери, за да оцелеят.  Като резултат от това, ние сме еволюирали в това да търсим определени характеристики в лидерите си и групата на Вут се опитва да идентифицира точно тези характеристики.

Някои от белезите на лидерството са физически, най-важният от тях е да си висок. Нанси Блейкър, която е член на екипа открива, че и за двата пола, по-високите представители се считат за “по-ръководно” изглеждащи. А защо? Защото асоциираме осанката с определени качества които качественият лидер е нужно да притежава. “По-високите мъжкари, се приемат за по-доминантни, по-здрави и по-издържливи, а така също и по-интелигентни,” казва тя.

За женските, единственото нещо, е че се считат за по-интелигентни.” За да се класифицирате като “висок” е нужно да сте поне 10 см над средната стойност за вашият пол, което за нещастие  значи, че при 170 см аз не получавам овации (Group Processes & Intergroup Relations, vol 16, p 17).

Моят младежки вид от друга страна, може да бъде предимство в някои определени ситуации. Други два члена на екипа – Ален Грабо и Брайън Списак откриват, че ние предпочитаме лидери с по-младежки вид, за да ни превеждат през промени и лидери с по-зрели лица във времена на стабилност.

Техните изследвания показват, че когато е нужно съглашателство, ние подбираме лидери от двата пола с по-женствени черти, но по време на конфликт предпочитаме лидери с по-мъжествени лица. (PLoS One, vol 7, p e30399). “Някой, който има по-мъжествено лице е по-вероятно да се държи агресивно и вероятно ще се справи по-добре в това да защитава групата,” казва Грабо.
Колко мъжествен или женствен ще изглеждате зависи в частност от това, на какво количество тестостерон сте били изложени в утробата. Изследване проведено през 2003 от Джон Манинг в Университета Суонси, Великобритания установи, че това влияние може да се оцени посредством калкулиране на отношението между дължините на безименният и показалеца. По-ниското отношение индикира по-високо ниво на излагане  на тестостерон. Това беше подложено на съмнения тогава, но значителен обем изследвания показват, че отношението е стабилно свързано към редица белези.

Леандър ван де Мей споделя за пример, че мъж с по-ниско отношение има по-агресивна, доминантна личност (Aggressive Behavior, vol 38, p 208). Водачеството на такъв мъж би било по-автократично и по-малко споделено от това на лидери с по-високо отношение.

Собственото отношение между цифрите при мен е екстремно ниско, извън скалата за “нормална” жена, което според Мей съдейства в това да имам “мъжки, съперничещ мозък“.  Това също би могло да наклони везните на моето лидерство към безапелационно автократично.

Скован или гъвкав

Половин век в изследване на оценката и способността за вземане на решения показва, че повечето хора са като цяло безнадеждни в  претеглянето на рискови избори. Но има и случаи при които определени хора са в състояние да надмогнат пристрастията на подсъзнанието си и да вземат адекватни решения при сложни обстоятелства. Нямам амбицията да бъда хазартен играч, тестов пилот или изследовател, но това би било полезен талант във ежедневието.

Излиза, че има няколко начина да се разбере на какво съм способен. Берлинският числов тест включва серия от вероятностно базирани задачи, които оценяват “рисковата грамотност”, т.е. способността акуратно да интерпретираме и вземаме решения и ерго действия съобразно информацията относно риска. Тестът ми се стори сложен, но резултатите ми са изненадващо добри.

“Отнесено към общата извадка от хора, вие сте сред статистически най-грамотните рисково в света,” казва тестовата он-лайн страница с резултата ми. Това е добър старт, но повече го усещам като математически тест, а на като такъв, който изследва това дали трябва да вярвам или не на своите инстинкти. Дори и човека, който ги съставя, Едуард Кокли от Технологичният Университет на Мичиган в Хютън, се съгласява, че рисковата грамотност не е просто до калкулиране на вероятностите и никога не е била, тъй като обикновено ни липсва достатъчно информация, за да го направим просто така. По този начин ключово свързано умение е знанието за това, колко уверени трябва да бъдем в преценката си.

Тук се намесва и вторият тест. Той изисква от мен да реша кои от различните становища са истинни и кои не са, и по този начин прави оценка на увереността в моите отговори. Резултатът ми не зависи от това дали съм прав или не, а от моята способност да разбирам ограниченията си, или както казва съставителя му – Дилън Евънс: Колко “рисково интелигентен” съм. Евънс е автор на “Рисковата интелигентност: Как да живеем с неопределеността “. В нея той казва, че тя дефакто измерва, колко добри са хората в предричането на това дали някакъв неопределен изход е в състояние да възникне.

Ако вашите резултати са като моите, а именно  – незавидни, то все още можете да работите върху рисковата си интелигентност. Евънс разкрива, че някои хора са в частност по-добри при оценка на риска, просто защото те получават правилната обратна връзка всеки път, когато правят даден избор. “Нещо сходно на това, как ние настройваме мерника си при всяко хвърляне на стреличка дартс в центъра на мишената, тоест получаването на обратната връзка относно прецизността си, ни помага да подобрим рисковата си интелигентност,” казва Евънс. С други думи – трябва да се учим от грешките си.

Шесто чувство

Все още в търсене на суперсилата, която не знаех че имам, реших да изследвам потенциален талант, който ме заинтригува след като прочетох за него за първи път в New Scientist (15 October 2011, p 34). Интероцепцията е способността да усещате (по-скоро вслушвате) сигналите от тялото си и се измерва според това, колко прецизно можете да преброите собствения си сърдечен ритъм без да измервате пулса. Това може би звучи като странно умение, но с нарастваща сила се свързва към голям обхват от полезни когнитивни и поведеченски белези.

За пример, хора със силна интероцептивна чувствителност са по-интуитивни, което насочва, че “усещането” произлиза от подсъзнателни сигнали на тялото. Подобни хора могат да усещат опасности, които се “маскират” от съзнанието. Те са така също по-добри в регистрирането и запаметяването на емоционална информация и като такива имат по-богат емоционален живот, което може би има връзка и води началото си от  факта, че вътрешните сигнали на тялото се регистрират в изолиран регион от мозъчният кортекс, регион който отговаря и за емоционалната обработка. В добавка тези хора са по-емоционално чувствителни и емпатични и по-лесно се притесняват и разтревожват при говорене пред публика.

Воден от желанието си да изуча собственият си интероцептивен потенциал посетих Саклър Център в Университета в Съсекс, за да срещна Хюго Кричли и Сара Гарфънкъл. Като за начало Сара ме помоли да установя колко е сърдечният ми ритъм в определен период, докато правеше мониторинг на действителният брой удари. Справих се добре. Само една четвърт от популацията могат да установят сърдечният си ритъм с прецизност 80% или повече, което успях да достигна. Индивидуалните различия в интероцептивната чувствителност са изглежда справедливо фиксирани, но е установено, че чувствителността намалява с възрастта. Гарфънкъл и Кричли вярват, че тренирането на чувствителността може да доведе до подобрение. Асоциирането на сърдечният ритъм или други телесни сигнали с външни усещания изглежда е полезна междинна стъпка в този процес. Сара предлага концентриране на вниманието върху зона от тялото в даден времеви интервал, за да установи къде съм най-чувствителен спрямо пулса си. Оказа се че това върховете на пръстите ми. Самата тя, след известни упражнения може да усеща сърдечния си ритъм пулсиращ в главата и. Има потенциален терапевтичен потенциал по отношение на това да бъдат тренирани хора в това да следят вътрешното състояние на тялото си, не само поради потенциала на интероцепцията, а и поради факта, че ниска интероцептивна чувствителност има връзка с възникването на депресивни състояния.

Един от методите, които ползват в Саклър Център с цел подпомагане и усилване на интероцепцията е автономният биофийдбек. Малко по-късно вече съм “закачен” към устройство, което измерва кожната проводимост и се използва за да се манипулират действията на анимирана гъсеница, която ерго използва телесното ми състояние като вид необичаен контролер. С хардуера отчитащ нивата на физиологичната ми възбудимост, колкото по-спокоен успявам да бъда, то толкова по-надясно се движи гъсеницата към линията на финала. Ако съм разтревожен, тя ще мърда съответно наляво. За да завършите играта, трябва да сте в хармония с тялото си, така че дори и интероцептивната ви чувствителност да е ниска, играта сама по-себе си ви “помага”. “Хора, които не са много добри по отношение на разбирането на тялото си и кое състояние на тялото им се дефинира като релаксирано, могат по същество да използват външни знаци, като например гъсеницата, за да си помогнат сами в това да разбират тялото си по-добре,” казва Гарфънкъл. Като резултат играта в действителност помага на хората да се научат как да се успокоят.

За себе си конкретно и респективно постиженията ми, може да се каже че съм природен талант. “Не мога да повярвам, изумително е“, казва Гарфилд, когато моето червейче прекосява линията на финала за грубо 20 секунди. Някои хора не успяват дори и в рамките на предвидените 3 минути. “Много е необичайно да си толкова добър“, добавя тя. “Така че реално, си открил новото си умение“. Най накрая! Открих скритият си талант – Аз съм водач на гъсеници от световен клас.

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.

Уау, ти си добър, ти наистина си добър.”  Най-накрая думите, които чаках да чуя от месеци. Погледнах надолу към пръстите си, все още в съмнение за собствените си способности. Може би беше късмет. Продължих към следващият тест и когато свърших, изследователя възкликна отново: “Боже мой, това е рекорд, как така си толкова добър в това? “

Докато навършим възрастта, в която сме станали “възрастни“, ние мислим, че вече познаваме, знаем кои са нашите сили и къде лежат нашите слабости, но ако сте като мен, вероятно се чудите дали изобщо имате някакъв – така и неоткрит талант. Следвайки подтика си да открия какво, ми отне няколко месеца и редица от тестове изследващи моите ментални, физически, емоционални и сензорни способности. И  сега – накрая, аз открих това, което търсих.

Това не е просто някаква лична победа, това е така също и валидиране на идеята, че науката може да помогне да разкрием таланти, които не знаем че имаме, позволявайки ни да направим по-добра кариера, по-добро разпределяне на свободното време и нарастване на нашата увереност в личните ни качества. Не ви е нужна дори и лаборатория или пък специално оборудване, за да засегнете границите на това познание: по време на търсенето си открих цяла редица от тестове, които всеки може да изпълни. Опитайте ги и може би ще откриете неоткрити качества в зони като силови спортове и потенциал за ръководене, до оценка на риска или пък моята лична персонална сила – мистериозната “интероцепция“.

Изумителният талант

Приключението ми бе вдъхновено от скорошно изследване проведено от Джоан Рутсаз, психолог в Щатският Университет на Охайо в Мейнсфилд, а така също и от виртуоза на цигулката Джордън Урбах.

JBU_BW_Portrait_200x240За да изследват биологията и надареността, те тестват когнитивните и развиващи се профили на осем деца, имащи изключителни таланти, включващи музика, готвене, изкуство и езици. Има много дебати засягащи това, какво точно лежи под гениалността. Някои изтъкват, че високата интелигентност е ключът, други подчертават обкръжаващите фактори като практиката или комбинация от двете. Но Рутсаз и Урбах откриват, че само един белег свързва и осемте деца – изключително работещата памет (Intelligence, vol 40, p 419). Работещата памет в този контекст, е свойството да запазва информацията и да я манипулира в същото време  – вие например я използвате, когато умножавате две числа наум. Хората с по-добре работеща памет имат повече “място“, за да провеждат подобни мисловни манипулации, което може да помогне обяснението на експоненциалното развитие в децата-чудо.  А останалите от нас? Възможно ли е някои обикновени хора да притежават този талант на талантите? Могат ли!?

Има сравнително лесен начин да се разбере как вашата работна памет се измерва споделя когнитивният психолог Сюзан Гейтъркол от Университета в Кеймбридж. Помолете приятел да ви прочете списък с произволни числа, едно на всяка секунда. Започнете със стринг от три числа. Запомнете числата, след това ги възпроизведете в обратен ред. Ако можете да се справите с три, пробвайте с четири и т.н. Средностатистически 30-годишен възрастен трябва да е в състояние да достигне спокойно пет или шест, 40-годишен – около пет, 50-годишен – четири. Гейтъркол ме насочи към серия тестове на работната памет разработени от Секцията по Мозъчни Науки в Кеймбридж.

Резултатите ми са разочароващо посредствени. Но за сметка на това открих, че има неща, които мога да подобря. Въпреки наличието на силен генетичен компонент, има налице доказателства, че работната памет може да бъде подобрена с използването на компютърни тренировъчни програми и някои видове компютърни игри. Дори увеличението на приема на омега-3 рибно масло би могло да е от помощ (PLoS One, vol 7, p e46832). Така че, все още имам шанс да стана голям пианист или готвач от световна класа.

Супертестер

В следващата фаза на моето приключение открих, че се намирам седящ в стерилна бяла стая пред маса покрита с обезкуражаващ брой бурканчета и купички. Дойдох до тук, любопитен да разбера мога или не да върша една от моите любими професии – критик по храните. Компанията по изследване на вкусове и аромати MMR, базирана в Университета в Рединг, се съгласи да ме подложи на тестовете, които използва за селектиране на тестери по храната за разработване и развитие на нови продукти. Според Кристин Барнагуд, един от водещите им учени по вкусовете, само една десета от популацията би могла да премине през тестовия процес. Дали съм един от тях?

Добрият усет за аромат е витална част от това да си професионален хранителен тестер, така че помирисвайки серия от бурканчета запълнени с ароматизиран памук търсех своя път натам. Тестът се състоеше в това да помирисвам и да казвам каква мисля е миризмата която долавям. След това бях инструктиран да поемам глътка от съдържанието на комплекс от чашки и да описвам какви вкусове съдържат.

В друг тест се опитах да определя между основните вкусове – горчиво, сладко, солено, кисело и пикантно (т.нар умами). Близо четвърт от популацията се проваля на този тест, защото имат вариация в своите PTC гени, които нарушават способността да се усеща горчива храна. Ако силно еспресо ви се струва леко, то има голям шанс да сте “сляп за горчиво”.

Най-трудният тест включваше идентифицирането на няколко вкуса в една и съща течност. Като цяло Барнагуд беше впечатлена от моето постижение: имах близо 65% верни отговори, близо до стойността, в която хората преминават към допълнително обучение. “Силно обобщено, има корелация, според която колкото повече вкусови луковици имаш, то толкова си по-чувствителен,” казва тя.

Може да откриете колко имате и вие самите посредством оцветяване на езика си със син оцветител за храна и преброяване на розовите грапавини. Средно-статистически човек има около 20 в зона в размер на т.нар – замба за дупки, макар и числото силно да варира: т.нар “супертестери” имат 50 и повече. Парадоксално обаче, те биха били дисквалифицирани от това да се превърнат в професионални тестери, тъй като биха намирали храни като броколи, чили и рукола да имат твърде непреодолимо силен вкус. Каквато обаче и да е стартовата ви точка, можете да настроите вкусовите си луковици просто посредством излагането им на повече вкусове.  Помирисването на повече продукти като билки и поставянето на имената им, като дори това да става за няколко минути на ден, би помогнало да подобрите усещането си за вкус.

Ще се възползвам от тези техники ако реша да култивирам небцето си за тази така мечтана работа.

Роден за да бяга

Откритието, че работещата памет не е моята сила, просто ме мотивира да открия повече за себе си, така че насочих вниманието си от менталната гимнастика към нещо по-гимнастическо. През 2012 в Лондон се проведоха Олимпийските игри, в които Хелън Глоувър спечели за Великобритания първият златен медал по гребане в историята на английският спорт. Четири години по-рано, тя е учителка в училище и никога не е сядала в лодка за гребане. Ако Глоувър може да го направи, дали останалите можем?

За да открия дали имам скрит спортен талант посетих спортният физиолог Крис Ийстън от Университета Кингстън в Лондон. Тренирам за полумаратон и искам да разбера дали имам дарба за продължително бягане. Той идентифицира мускулната композиция като ключова. Тип 2 мускулни влакна, или още познати като бързо-съкращаващи се, са мощни, но се “измарят” бързо, те са перфектни за силови спортове като спринтиране или вдигане на тежести, където тип 1, бавно-съкращаващите се, са по-добри по отношение на издържливост в бягането например. “Доказано е, че не можете да промените типа на мускулните си фибри,” казва Ийстън. “Ако имате 90% тип 2 мускулни влакна, можете да тренирате много, но е малко вероятно да се справите с 3-часов маратон.”

how-to-increase-your-vertical-jumpМускулната композиция нормално се оценява посредством инвазивна биопсия, но има и прости алтернативи, които всеки може да опита. Удачен пример за тест за бързо-съкращаващи се мускулни влакна е теста с вертикалният скок, койshutterstock105205406то изисква от вас да скочите максимално високо от стояща позиция с ръка нагоре и впоследствие да измерите постижението си от скока и това, до което стигате при стояща позиция с изпъната ръка. Много добър резултат е 65 см за мъже и 50 см за жени.

За да тествате тип 1 влакната, просто клекнете с гръб изпънат към стена и задръжте максимално дълго. “Ако можете да поддържате това свиване за повече от 30 секунди, то шансовете да имате висок процент от тези устойчиви на умора мускулни влакна е голям.” Това е грубо определяне, но за мен самият тестовете са недвусмислени: скокът ми на височина е за срам, но щом става дума за това да издържам клекнал, то няколко минути по-късно аз все още съм в състояние. Това е и добра новина за моят полумаратон.

След това дойде и класиката в спортните научни лаборатории – V02 тестът. Той измерва максималното количество кислород, което тялото може да използва в рамките на минута, което е показател на потенциал за издържливост. Това също може да бъде донякъде подобрено, но факт е, че всички ние имаме някакво генетично предопределена горна граница. Тестът е донякъде неприятен. Включва носенето на маска, която анализира състава на сместа която дишам, докато аз бягам върху пътека, чиято скорост постепенно се увеличава. Наблюдaвайки резултатите ми, Ийстън ми предлага да не се претоварвам прекалено. Плюс е, че процентът на телесни мазнини и BMI индикират добро състояние на тялото за бягане на дълги дистанции. И точно когато започнах да се усмихвам самодоволно получих решителния удар. Прост кръвен тест разкри, че имам под средното ниво еритроцити и хемоглобин, което афектира количеството кислород, което кръвта ми може да пренася. Така независимо от всички положителни знаци, независимо от тренировките ми, никога няма да бъда маратонец от световен клас.

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.

Breathin In…Breathing Out

Posted: December 6, 2014 in Uncategorized

/декемврийска импресия от отминали времена, част от творческият ми катехизис/

На масата часовникът отминава покрай 11:31. Голямата стрелка само поглежда минутната и забързано продължава. Понякога по двете стрелки полепва по малко време, но това е винаги – временно явление. Мисля си, че стрелките са от особен времеотблъскващ материал, липсва сцепление и частичките време лесно се откъсват и политат надолу, тихо потъват в праха осеял повърхността на циферблата, който попива времето като особен род попивателна гъба.
Някъде в тъмното се носи музика от инструменти, които не мога да определя конкретно. Нежен соул с привкус на джаз и малко суинг. Каквото и да е – звуците са красиви, течни, почти летливи.
Тя спи, или поне така изглежда отблизо. Едно създание изтъкано от нишки светлина и струни мрак. Моята малка, но вече отдавна пораснала Принцеса. В тъмното виждам скулите ѝ, устните които сякаш са разтворени в очакване, релефа на шията ѝ…Неприлично съм влюбен в нея.

time

Когато я гледаше си спомняше нещо, нещо което бе загубил в миналото, спомняше си едно друго момиче, една синя амбиция, с нейните бледосини очи и изваяни глезени. Тогава той оцеля, но тя не бе спасена, твърде висока цена му се наложи да плати. Понякога си мислеше, че съдбата е твърде несправедлива….
Спомняше си моменти, в които най-важните неща в живота му, в един безвъзвратно изгубен ден, а тогава сякаш всеки ден бе такъв, бяха помпата и малките цветни или безцветни капсулирани емоции. Както казваше тогава Катрин, едни ти носят радост или тъга, други ти изсушават синапсите или ти освежават невроните…връзват ти жиците…и те убиват – на висока цена. Понякога тези капсулирани емоции му липсваха…и го обливаше тъга по Катрин и бледосинята мъгла, в която обичаше да плува когато я поглеждаше.

Black Velvet, ако обичате – тези думи изречени в тъмния ъгъл на мръсно кафене, тези думи му се въртяха като в омагьосан кръг.Блъскаха се ту в лявото, ту в дясното ухо. Пронизваха мислите му. Black Velvet- най-модният, най-готиният, най-бързият и най-смъртоносният, като цена за всичките му екстри.
Някои, просто умираха. Катрин просто бе улучила лош момент, лошо време…време, за което си струва да умреш…или поне така гласеше тогава рекламата – ”Животът ви е твърде кратък, времето – често, твърде лошо…подаряваме ви малко време…време, за което си струва дори да умреш!”…Ирония…кой имаше наглостта да твърди, че ирония била гадна дума…Минаха много месеци, в които той се бореше със сенките в себе си. Много месеци, преди да се появи едно момиче, което го накара да се разкае и да продължи напред, да премине без да се оглежда, просто напред.
Още в първата седмица след като я срещна той се пречупи в черните ѝ блестящи очи, в присмеха, който сякаш четеше в тях. А тя – само се усмихваше. Минаха седмици преди да се опита да я заговори в магазинчето, в което тя работеше. Но тя – просто се усмихваше. Докато един ден случайно не разбра, че тя е лишена от гласа си, почувства се като глупак и се засрами.

След седмица взе решение и отиде при нея с букет горски цветя и билети за балет, тя прие…Оттогаваха минаха много месеци, много месеци, а той продължаваше да се носи по течението неуморимо, воден само от желанието да плува в тези очи.

Когато нощем понякога съня не идваше при него, той просто седеше загледан в нея, целувайки понякога ръцете ѝ. Понякога не спираше дотам и галеше шията и раменете ѝ с устни.Тя беше неговата Принцеса. Тогава минутите просто губеха сцепление и летяха.Тогава времето просто преставаше да бъде нещо значимо.
Часовникът отмери 11:43. Тази нощ незнайно защо се унесе бързо. Линиите на времето първо се изкривиха и залюляха. После всичко се завъртя в някакъв бърз танц около съня му. Там, където отвори очи бе място, където понякога бе ходил, тъмно, призрачно, понякога празно, понякога изпълнено с релефи на разни форми, които в света, който познаваше наричаха сенки. Времето сякаш за миг се законтри, отново се залюля и се намери в леглото до своята мълчалива, вечно замислена Принцеса.
Но беше окован в някакви окови, може би чувствата си към нея. Затворник по избор, хубав идиом. Прилепи устни към рамото ѝ и притвори очи. Линиите затанцуваха и започнаха да се кривят. Времева колизия, липса на кохезия и някакъв пневматичен удар го накара да притвори очи и да се остави на гравитацията или по-скоро липсата и.
Изникнаха сгради в тъмнината, познати пейзажи, зрителна измама може би или просто мозъчен спазъм. Той наричаше това място – Градът на застиналото движение. Често ходеше там в сънищата си. Град пълен с тъмни, павирани улички и мъртви сиви локвички. Локвички мръсна вода.

Чу шум и се обърна, сянка, лице, една въздишка се отрони от устните му, когато видя Катрин, която сякаш бе леко тъжна, но и някак си усмихната и спокойна въпреки това. Понечи да се приближи към нея и тогава го видя в ръцете и, носеше се към него, нещо остро, нещо бързо, нещо носещо смърт на върха си.

Последното нещо, което видя бяха бледосините езера в очите на Катрин, дошла за разплата.

Последното нещо, което чу – писъкът на разрязания въздух.

Последното нещо, което си спомни бе ударът, тъп удар с чело в паважа, неговото чело, без болка, без омраза, без желание за живот.

Само две сълзи се отрониха и паднаха в локвата от двете му мъртви очи. Две малки тъжни сребърни сълзи, които не се сляха с мръсната вода. Капки сребро в локвичка мръсна вода.Една сянка тихо се отдалечи в тъмнината. Тази сутрин бе първата, в която той не се събуди.

Плодовитата пустота на квантовия свят ни предоставя менажерия от възхитителни идеи. Нека посетим квантовият зоокът.

Столетието изглежда е крайно недостатъчно като срок. Преди около 100 години, първата световна конференция по физика се провежда в Брюксел, Белгия. Темата на дискусията е какво да се прави със странната нова квантова теория и дали е възможна изобщо спойката с нашето всекидневие и шанса да ни се предостави едно кохерентно обяснение за света.

Това е въпрос, с който физиците продължават да се борят и днес. Квантовите частици като атоми и молекули имат обезпокоителното свойство да се появяват на две места едновременно, да се въртят по посока на часовника и обратно в едно и също време или да си влияят незабавно, когато са на една Вселена разстояние. Въпросът е, че и ние сме изградени от атоми и молекули, но не можем да правим нищо от това. Защо?В коя точно точка квантовата механика спира да действа?,” пита Харви Браун, научен философ от Университета в Оксфорд.

“Въпреки, че отговор все още се търси, то откриването на такъв, би било и негова заслуга.”

Търсенето даде началото на цяло ново поле квантова информация, която привлече вниманието на високо-технологичната индустрия и разузнавателните служби. Това ни предоставя нов ъгъл на атака към проблема за намиране на универсална  физична теория и може дори да ни каже, откъде идва Вселената. Не съвсем лошо за преследване, което квантовият циник – самият Алберт Айнщайн отхвърли като “мека възглавничка“, която приспива добрите физици.

За нещастие на Айнщайн, квантовата теория се оказа шедьовър.  Нито един експеримент не влиза в разрез с предсказанията и, и освен това можем да сме уверени, че е добър начин да се опише как Вселената работи в малък мащаб. Което ни оставя с един-единствен проблем: Какво значи? Физиците се опитват да отговорят на това с “интерпретации” – философски спекулации, твърде услужливи спрямо експериментите свързани с това, какво лежи под квантовата теория. “Има цял зоопарк от интерпретации,” според Влатко Ведрал, който дели времето си между Университета в Оксфорд и Центъра по квантови технологии в Сингапур.

Няма друга научна теория разглеждана по толкова много начини. А защо? И ще надделее ли някой от тях над другите?

Да вземем за пример това, което е известно като “интерпретацията от Копенхаген“, въведена от датският физик Нилс Бор. Тя казва в общи линии, че всеки опит да се говори за положение на електрона в атом примерно е безмислен, без да се прави измерване на което. Само когато си въздействаме с електрона в опита си да го наблюдаваме с неквантово, или “класическо” устройство, той приема някакъв атрибут, който можем да наречем физично свойство и по този начин той да стане част от реалността.

След това имаме интерпретацията “множество светове“, където квантовата странност се обяснява с факта, че всичко има множествено съществуване в безброй паралелни Вселени.

Или  можете да предпочетете интерпретацията на Бройл-Бом, при която квантовата теория се счита за непълна: липсват ни някои скрити свойства, които ако знаехме, биха вдъхнали смисъл на всичко.

Има още доста, като например интерпретацията Жирард-Римини-Вебер, транзакционната интерпретация (при която има частици пътуващи назад във времето), интерпретацията на Роджър Пенроуз за гравитационно индуцираният колапс, модалната интерпретация…в последните 100 години квантовият зоопарк стана препълнено и шумно място. В цялото блъскане и суетене разбира се има само няколко интерпретации, които имат значение за повечето физици.

Прекрасният Копенхаген

Най-популярна от всички е интерпретацията на Нилс Бор от Копенхаген. Популярността и е до голяма степен породена от факта, че повечето физици като цяло нямат и не искат да имат неприятности с философията. Въпросите относно това, какво точно съдържа измерването или защо то може да индуцира промяна в тъкан от реалността, могат да бъдат игнорирани в полза на чисто и просто – получаване на удобен отговор от квантовата теория. Това е така, защото неоспорването на интерпретацията от Копенхаген е понякога известна и като: интерпретацията “млъкни и смятай”. Предвид на това, повечето физици просто искат да си направят калкулациите и да приложат резултатите си, като голяма част от тях са точно в групата “млъкни и смятай“, казва Ведрал.

Този подход има обаче доста недостатъци. Първо, той не ни учи на нищо относно фундаменталната природа на реалността. Това изисква охота да погледнем зад позициите, където квантовата теория може по-скоро да се провали, вместо да гледаме само към местата, където тя успява (New Scientist, 26 June 2010, p 34). “Ако ще има някаква нова теория, не мисля че тя ще дойде от полето на физиката на твърдото състояние, където по-голямата част от физиците работят,” казва Ведрал.

Второ, да работим в място на самозаблуда също така значи, че нови приложения на квантовата физика, по-скоро не биха се появили. Множеството перспективи, които можем да приложим върху квантовата механика могат да бъдат катализатор на нови идеи. “Ако решаваш различни проблеми би било полезно да си в състояние да мислиш за различните интерпретации,” казва Ведрал.

И това никъде не е толкова убедително както в полето на квантовата информация. Според Антон Зайлингер, от Университета във Виена: “Това поле дори не би съществувало, ако хората не бяха се заинтересували относно основите на квантовата физика.” В сърцето на това поле е феномена на заплитането, при който цялата информация относно свойствата на комплект от квантови частици се съвместява помежду им. Резултата е това, което Айнщайн нарече: “призрачно действие от разстояние“, измерването на свойствата на едната частица моментално ще въздейства и измени свойствата на нейният “заплетен” партньор, без значение на каква дистанция се намират една от друга.

Когато е за първи път забелязано в уравненията на квантовата теория, “заплитането” изглежда толкова странна идея, че ирландският физик Джон Бел създава мисловен експеримент, за да покаже, че това не е възможно да се прояви като свойство в реалния свят. Когато стана възможно да се направи експеримент, то той доказа, че Бел греши и физиците успяха да разберат доста от тънкостите на квантовото измерване. Това успя да създаде и основите на квантовият компютинг, при който единично измерване може да даде отговор на хиляди, вероятно дори милиони калкулации направени в паралел от квантовите частици, и на квантовата криптография, която защитава информацията посредством използване природата на квантовото измерване. И двете технологии естествено привличат вниманието на правителства и индустрията, които държат да притежават най-добрите технологии и донякъде да попречват попадането им в погрешните ръце.

Физиците естествено са по-заинтересовани от това, какво ни казват тези феномени относно природата на реалността. Едно от приложенията на експериментите с квантовата информация е, че информацията която се съдържа в квантовите частици лежи в основите на реалността. Последователи на интерпретацията от Копенхаген като Зайлингер виждат квантовите системи като носители на информация и измерването с използването на класически средства като нищо специално: “Това е просто начин да се регистрира промяна в информационното съдържание на системата, измерването обновява информацията.”

Този нов фокус на информацията като фундаментален компонент на реалността води някои към предложението, че Вселената сама по себе си е един голям квантов компютър.

И независимо от всички стъпки направени като резултат от интерпретацията Копенхаген, има много физици, които биха искали да видят отстъплението от нея. Това като цяло е защото, тя изисква нещо като изкуствено разграничение между каквито и да е мънички квантови системи и класическата апаратура или наблюдателя, който извършва измерването върху тях. Ведрал тук за пример изучава ролята на квантовата механика в биологията: “множество процеси и механизми в клетката са квантови по природа, като например фотосинтезата и регистриращите облъчване с различни вълни системи в растенията (New Scientist, 27 November, p 42), откриваме, че все по-голяма част от света може да бъде описан по квантово-механичен път – не мисля, че има някаква твърда разграничителна линия между квантовото и класическото,” казва той. Имайки предвид природата на нещата в космически мащаб, осигурява критиците на “Копенхаген” с допълнителни амуниции. Ако процеса на измерване от класически наблюдател е фундаментален за създаването на реалността, която наблюдаваме,  то какво е изпълнило наблюдението, което внася съдържанието на Вселената в  съществуванието? “Реално се нуждаете от наблюдател извън системата, за да придобие смисъл идеята, но по дефиниция няма нищо извън Вселената,” казва Браун. Поради тази причина, продължава той, космолозите сега симпатизират малко повече на интерпретацията създадена през късната 1950-та от Хю Евърет, физик от Принстън. Неговата интерпретация за квантовата механика, наречена “много светове” казва, че реалността не е свързана към концепцията за измерването. Вместо това, имаме безброй различни възможности свойствени на квантовата система, като всяка от тях принадлежи на собствена Вселена. Тук, Дейвид Дойч, физик от Оксфорд и човека чертаещ схемите на първият квантов компютър, казва че може да мисли за операциите на този компютър само по отношение на множество Вселени. За него другите интерпретации не са смислени.

Но е факт и че, и тази интерпретация си има доста критики. Тим Модлин, научен философ от Университета Рътгърс, Ню Джърси приветства опитът да се отнеме статусът на измерването като специален процес. В същото време не е убеден, че множеството светове осигуряват добра рамка по отношение възприемането на това, защо квантовите изходи са по-вероятни от други.  Когато квантовата теория предсказва, че един от изходите на измерването е 10 пъти по-вероятен от друг, поредицата от експерименти винаги го потвърждава. Според Модлин, множеството светове казват, че всички възможни изходи ще се случат, имайки на предвид множествеността на световете, но не обяснява защо наблюдателят вижда най-вероятният изход, тоест: “Имаме много сериозен проблем налице.”

Дойч респондира на това, че тези проблеми са били изгладени през миналата година – “Начинът по който Евърет се справяше с вероятностните изходи не беше удачен, но през годините теоретиците на тази интерпретация изсмукаха всичко, което можаха от това и този проблем беше решен.” Така или иначе аргумента на Дойч е неясен и стремежът му е да убеди всеки в правотата си. Но по-трудно да отговори е на въпроса, какво е това, което поддръжниците на теорията наричат “скептично явно неодобрение“. Очевидното приложение на множеството светове, е че има много ваши копия например и за пример това, че Елвис още пее във Вегас  в друга Вселена. Малко хора могат да преглътнат тази идея. Според Браун  постоянството е единственото решение тук. “Налице е широко разпространена съпротива по отношение на възприемането на множествеността на себе си и другите, но мисля че е просто въпрос на приемане.” Дойч е съгласен, че това ще се случи, когато технологията започне да използва странните страни на квантовите светове. Имаме ли веднъж квантови компютри, които извършат операции бидейки в много състояние по едно и също време, то ние няма да сме в състояние да мислим за тези светове като за нещо различно от физически реални. “Ще бъде много  трудно да се поддържа идеята, че това е просто начинът на говорене за тези неща.”
Той, заедно с Браун твърдят, че идеята за множеството светове вече получава тласъци сред космолозите. Аргументи от струнната теория, космологията и приложната астрономия, водят до това, че някои космолози вече подкрепят идеята, че ние живеем в една от множество Вселени. Миналата година Антони Агуири от Университета на Калифорния, Санта Круз, Макс Тегмарк от MIT и Дейвид Лейзър от Харвард изложиха схема, която свързва заедно идеи от космологията и множеството светове (New Scientist, 28 August 2010, p 6).

Но интерпретацията “множество светове” не е единствената, която космолозите поддържат. През 2008 г., Антъни Валентини от Кралският Колеж в Лондон изказва мнение, че космическата микровълнова фонова радиация (CMB), която запълва Космоса точно след Големият Взрив, вероятно е в поддръжка на интерпретацията Де Бройл-Бом.

В този сценарий, квантовите частици притежават все още някакви неоткрити свойства отразяващи скрити променливи. Идеята зад тази интерпретация е, че взимайки тези скрити променливи под внимание би обяснило странното поведение на квантовия свят, което оставя отпечатък върху детайлната карта на CMB. Валентини казва, че скритите променливи може би биха осигурили по-подходящо сравнение със структурата на наблюдаваните CMB, отколкото стандартната квантова механика е в състояние.
И въпреки че е добра идея, нямаме засега някакво убедително доказателство, което можем да използваме. И което е по-важно, ако нещо неочаквано се случи по отношение на CMB, то няма да бъде в подкрепа на хипотезата на Валентини, заключва Ведрал – всяка от интерпретациите може да твърди, че състоянията на ранната Вселена, водят до неочаквани резултати.
Ние сме заседнали в ситуация, в която вероятно никога няма да можем да решим експериментално между Евърет и Де Бройл-Бом,” признава Браун. Но, това не е причина за песимизъм, добавя той. “Мисля че е налице значителен прогрес. Много хора казваха, че не можем да сторим нищо, поради липсата на съществен конкретизиращ експеримент, но факт е, че някои интерпретации са по-добри от други.
За сега Браун, Дойч и Зайлингер отказват да отстъпят от любимите си възгледи за квантовата механика. Зайлингер е щастлив и за това, че дебатът относно това какво точно значи квантовата теория, не показва признаци на приключване. Ведрал се съгласява с това, и независимо, че той се поставя сам себе си в клуба “множество светове“, то коя интерпретация ще избереш е по-скоро въпрос на вкус според него. “В повечето случаи не можеш да се разграничиш или определиш експериментално, така че просто трябва да следваш инстинктите си.” Идеята, че физиците се щурат около квантовият зоокът, търсейки подходящо създание според капризите си може и да не изглежда много научна, но не вреди на никой досега.

Квантовата теория вече трансформира света чрез технологиите, които популяризира – транзистора и лазера например, и ще има още доста технологии, които ще ги последват. Имайки различни интерпретации, които да последва, дава на физиката идеи за това как да прави нещата по различни начини. Ако на историята може да се вярва, то нека държим съзнанието отворено относно това какво квантовата теория значи, това може дори да отваря ново поле във физиката, казва Ведрал. “Ето това би било наистина възхитително.”

n00bscientist.wordpress.com agrees to indemnify RBI and New Scientist against any claim arising from incorrect or misleading translation.