shapovalov-org

[shapovalov-org]

Разум неандертальца

Изучая анатомию, ДНК и следы культуры неандертальцев, мы можем проникнуть в загадочный внутренний мир наших вымерших родственников. В ясный день в Гибралтаре, выглянув из пещеры Горама, можно увидеть смутные очертания северного берега Марокко - фиолетовый силуэт над бирюзовым морем. Внутри пещеры тихо. только волны плещутся о каменистый берег. Но в море, в проливе между южной оконечностью Пиренейского полуострова и Африкой, кипит жизнь. Рыболовные суда прочесывают воды, добывая тунца и марлина, круизные корабли катают туристов смотреть на Гибралтарскую скалу, танкеры возят сырую нефть из Средиземноморья на запад. Быстрые течения с большим количеством съедобной живности, мягкий климат, расположение на входе в Средиземное море - все это тысячелетиями привлекало сюда людей. Одна удивительная группа гоминидов на протяжении десятков тысяч лет обитала в этом регионе и пережила здесь несколько ледниковых эпох, когда уровень моря понижался. а перед пещерой открывалась просторная прибрежная равнина с большим количеством животных и растений. Эти индивиды умело пользовались местными дарами. Они охотились и на таких крупных животных, как горные козлы и тюлени, и на мелких кроликов и голубей. Они ловили рыбу и находили на берегу морские блюдечки и мидии: в близлежащих вечнозеленых лесах они собирали кедровые орех и. Иногда они ловили воронов и орлов, чтобы украсить себя их красивыми черными перьями. И наконец, они наносили на пол своей пещеры символы, значение которых не сохранилось до наших дней. Представители этой группы вели себя во всех отношениях так же, как и наши предки (Homo sapiens), в своем современном облике появившиеся сначала в Африке, а затем расселившиеся по всему земному шару. Но анатомически они не были похожи на современного человека. Это были неандертальцы, наши коренастые родственники с нависшими густыми бровями, жившие на территории Евразии в период 350-39 тыс. лет тому назад, ­те самые неандертальцы, которые в современной поп-культуре стали олицетворением тупости и грубости. Такое негативное мнение имело под собой старую научную основу. Представления об этой группе формировались в начале 1900-х гг., когда был найден первый скелет неандертальца на территории французской коммуны Ла-Шапель-о-Сен: деформацию костей, которую сейчас объясняют старостью особи, тогда рассматривал и как признак дегенеративности и недочеловечности. С тех пор палеоантропологические воз��рения неоднократно колебались: одни ученые считал и, что когнитивные способности неандертальцев уступал и дарованиям наших предков, другие признавал и их равными. Сейчас из-за множества новых ��ткрытий спор разгорелся вновь. С одной стороны, некоторые ископаемые находки и анализ ДНК древних людей свидетельствуют, что мозг неандертальцев отличался, и в сторону меньших способностей, от мозга человека разумного (Homo sарiепs). С другой стороны, как показывают археологические находки, неандертальцы вели себя очень схоже со своими анатомически более продвинутыми современниками. Чем больше ученые узнают про мышление неандертальцев, тем непонятнее, почему наши ближайшие родственники вымерли после сотен тысяч лет процветания. Чтобы в этом разобраться, надо выяснить, чем мы отличаемся от других видов людей и почему наш вид оказался столь успешен. О чем говорят кости Палеоантропологи довольно долго пытались понять сознание неандертальцев, изучая их окаменелые черепа. Исследователи могут воссоздавать внешнюю форму мозга вымершего человека, размер и форму разных его отделов по слепкам. сделанным с внутренней части черепа (эндокранам). Такой подход не позволил выявить четких различий между мозгом неандертальца и человека разумного. Есть даже мнение, что неандертальцы - это просто отдельная популяция Homo sapiens. В данной статье они будут рассматриваться как разные, хотя и близкородственные виды. Палеоневролог Ральф Холлоуэй (Ralpll Holloway) из Колумбийского университета пишет, что мозг неандертальца более плоский, чем наш, но такого же, а зачастую и большего размера. Судя по внутренней поверхности черепа. их лобные доли мозга, отвечающие среди всего прочего за способность к решению различных задач, во многом схожи с таковыми у человека разумного. Однако это ничего не говорит о внутреннем объеме и строении важных отделов мозга. Хол­лоуэй признает, что хотя эндокраны и служат наиболее прямым доказательством эволюции мозга, но они почти не дают достоверной информации об особенностях поведения. Эйлунд Пирс (Eiluned Реагсе) вместе с коллегами из Оксфордского университета опубликовал в 2013 г. широко известную статью, в которой вроде бы удалось обойти ограничения, связанные с использованием эндокранов, и предложить способ оценки размера внутренних областей мозга. Исследователи использовали размер глазницы как показатель размера зрительной коры (участка мозга, отвечающего за обработку зрительной информации). Измерения черепов неандертальцев показали, что их глазницы были значительно крупнее, чем у современного человека, следовательно, они имели больший размер зрительной коры по сравнению с ним. Согласно одной о из теории, это помогало им жить в северных широтах, где освещение было хуже. Ученые полагают, что из-за вовлечения большой части мозга в обработку зрительной информации у неандертальцев оставалось меньше ресурсов мозга на выполнение других задач, в том числе на создание и поддержание обширных социальных связей, способных защищать нас в трудные времена. Однако такая теория не убеждает Холлоуэя. Его собственный опыт работы с эндокранами свидетельствует, что не существует надежного способа описать и измерить зрительную кору. Больший размер глазниц можно объяснить большим размером всего лица неандертальцев по сравнению с Homo sарiens. Более того, у современных людей наблюдается значительная вариабельность в соотношении размеров зрительной коры и других отделов мозга, и не похоже, чтобы с этим были связаны различил в поведении. Другие исследования ископаемых останков тоже дают неоднозначную информацию о мышлении неандертальцев. Так, изучение асимметрии конечностей, следов износа на инструментах и зубах (зубы могут использоваться для захвата предмета, например при снятии шкуры животного) показало, что неандертальцы, как и мы, были правшами. Сильное стремление пользоваться именно правой рукой - один из признаков, отличающих нас от шимпанзе. Ученые считают, что асимметрия в мозге связана со способностью к языку, важнейшему компоненту поведения современного человека. Исследование черепов, принадлежащих особям разного возраста, свидетельствует, что большой мозг неандертальца развивался по-другому, не так, как у нас. Во время нахождения ребенка в утробе матери их мозг начинал расти так же, как и у современных людей, а вот после рождения, во время периода критического для когнитивного развития, он уже формировался иначе. Данные различия могут иметь глубокие эволюционные корни. Когда был проведен анализ особенностей 17 черепов, найденных в расщелине Сима-де-лос-­Уэсос в Атапуэрке на севере Испании. которые принадлежали особям, жившим 430 тыс. лет тому назад, выяснилось, что у представителей этой популяции (предположительно, предков неандертальцев) размер мозга был меньше, чем у их потомков. Это означает, что неандертальцы не могли унаследовать большой размер мозга от нашего последнего общего предка, следовательно, эволюция их и нашего мозга шла параллельными путями. И хотя в конечном счете мозг неандертальца развился до такого же объема, как и наш, независимость эволюционных путей могла привести к возникновению различий, не имеющих отношения к размеру, например в связях между разными отделами мозга. Эффект Homo Sapiens Неандертальцы господствовали в Европе сотни тысяч лет, пока анатомически современные люди из Африки не взяли территорию под свой контроль, после этого неандертальцы исчезли. Heкоторые эксперты пологают, что они проиграли, поскольку у них не было тех языковых и социальных способностей, технологических и пищедобывательных на­выков, которыми обладали пришедшие люди. Любые намеки на наличие сложных когнитивных способностей, найденные на археологических раскопках неандертальских стоянок, списывались на влияние человека разумного (Homo sapiens). Недавние работы по уточнению возраста многих стоянок в Европе и сроков вымирания неандертальцев свидететельствуют, что у них было достаточно времени, чтобы усвоить образ жизни незваных гостей, т.к. они существовали вместе на протяжении тысяч лет в одних и тех же местах. Более того, в последние годы появилось множество открытий и находок, начиная от символических предметов и сложных орудий, и заканчивая самыми разнообразными пищевыми отходами, доказывающих, что неандертальцы отличались незаурядным умом, и все это однозначно было еще до прихода человека разумного. Ключевой вопрос, стоящий сейчас перед учеными, заключается в том, вымерли ли неандертальцы потому, что наши предки умели все то же самое, только лучше, или же были другие причины. На что намекают гены Анализ ДНК позволил пролить свет на некоторые различия. После публикации первой черновой расшифровки генома неандертальца в 2010 г. генетики собрали образцы древней ДНК, чтобы сравнить неандертальцев и представителей Homo sарiens. Интересно, что ген FOXP2, играющий важную роль в процессах речи, у неандертальцев очень схож с нашим. В то же время некоторые другие гены заметно разнятся. Например, у наших ближайших родственников были найдены иные варианты некоторых генов, ответственных за язык в том числе гена CNTNAP2. Современный человек значительно отличается от неандертальцев и денисовцев (это еще одна ветвь древних людей) по 87 генам, отдельные из которых отвечают за развитие и работу мозга. Но различил между неандертальцами и современными людьми обусловлены не только наличием разных генов. Отличия могут быть и в активности генов, т.е, в том, с какой интенсивностью и в каких ситуациях запускался синтез белковых продуктов тех или иных генов. И действительно, даже для гена FOXP2 известно, что его экспрессия различна у неандертальца и современного человека, хотя при этом получается одинаковый белок. Форма мозга у неандертальца (справа) и современного человека (слева) различается, однако неизвестно, как эти различия влияют на мышление Ученые начали исследовать регуляцию экспрессии генов у неандертальцев и других вымерших людей, определяя расположение в древних геномах метильных групп. Известно, что данные группы влияют на актив­ность генов. Главный вопрос заключается в том, как различия в нуклеотидной последовательности ДНК или в активности генов определяют (и определяют ли) различия в мышлении. Приблизиться к ответу на этот вопрос удалось, исследуя современных людей, несущих небольшую долю неандертальских генов (результат произошедшего много тысяч лет назад скрещивания неандертальцев с Homo sарiens). Джон Блангеро (John Blangero), генетик из Техасского института биомедицинских исследований, проводит в Сан-Антонио долгосрочное исследование расширенных семей: он ищет гены, отвечающие за такие комплексные заболевания, как, например, диабет. В последние годы он со своими коллегами обратил внимание и на структуру и функции мозга у участников исследования. Будучи по образованию антропологом. Блангеро задумался, как, изучая ныне живущих людей, можно оценить когнитивные способности неандертальцев. Блангеро получил полностью секвенированные геномы и томограммы мозга сотен пациентов. Теперь можно было выявлять разные аллели генов, влияющих на развитие заболеваний, и оценивать, как та или иная аллель связаны с особенностями строения мозга. Блангеро понял, что таким образом можно сопоставить информацию о геноме не­андертальцев и его собственные данные о геномах и мозге современных людей и приблизительно определить, какое влияние на особенности мышления первых могли оказывать найденные у них аллели. В пещерах Гибралтара жили прогрессивные неандертальцы Оказалось, что у неандертальцев был меньший, по сравнению с современным человеком, размер нескольких важных участков мозга, в том числе меньше были площадь поверхности серого вещества (участвует в обработке информации в мозге), зона Брока (область, вовлеченная в управление речью) и миндалина (осуществляет контроль эмоций и мотиваций). Кроме того, у них был снижен объем белого вещества, что означает сокращение внутримозговых связей, соответственно, пониженна способность к обучению и запоминанию новых слов. В апреле 2014 г. на конгрессе Американской ассоциации биологических антропологов в Калгари Блангеро представил свои предварительные результаты, заявив: -Держу пари, что неандертальцы в большинстве своем были значительно слабее в когнитивном развитии. Поскольку сейчас нет живых неандертальцев, Блангеро не может провести с ними соответствующие тесты, чтобы подтвердить или опровергнуть свое предположение. Однако теоретически существует другой способ проверить догадку. Современные технологии п��зволяют встроить ДНК неандертальца в клетки современного человека, запрограммировать их на развитие в нейроны и наблюдать за культурой неандертальских клеток в чашках Петри. Ученые, например, могли бы изучить способность этих нейронов генерировать электрические импульсы, мигрировать в различные области мозга, создавать отростки, с помощью которых образуются клеточные соединения. Рисунки неандертальцев в пещерах Гибралтара, найденные в одной из пещер, свидетельствуют о наличии символического мышления Не каждый исследователь готов делать выводы о мышлении неандертальцев, опираясь только на последовательность ДНК Джон Хокс (Johll Hawks) из Висконсинского университета в Мадисоне предполагает, что аллели генов, отвечавшие у неандертальцев за строение мозга, могут не иметь аналогов у современного человека. Он отмечает, что если бы сейчас пытались выяснить, какой был цвет кожи у неандертальцев, основываясь на их общих генах с современным человеком, то пришли бы к выводу о темной коже. Тем не менее сегодня ученым известно, что определенные гены неандертальцев, которые сейчас исчезли из популяции, вероятно, делали их кожу более светлой. Хокс говорит, что влияние генов древних людей на особенности их мозга представляет собой еще большую проблему, поскольку исследователи многого не знают о влиянии генов на мышление даже у современного человека. Археологические открытия Многие ученые считают, что, поскольку анализ ископаемых остатков дает крайне ограниченную информацию, а анализ древней ДНК пока находится в зачаточном состоянии, самый надежный способ заглянуть в сознание неандертальца - оценить культурные достижения, которые оставили после себя вымершие люди. Долгое время складывающаяся из таких находок картина не льстила нашим исчезнувшим родственникам. Ранние европейцы нашего вида оставили после себя образцы изящного искусства, сложные инструменты и остатки пищи, что свидетельствовало о способности использовать самые разные виды животных и растений и, таким образом, адаптироваться к изменениям среды и климата. У неандертальцев, напротив, не обнаруживалось следов искусства и других символьных систем, их орудия были сравнительно просты, а вся их пищедобывательная стратегия узко нацеливалась на крупную дичь. Мышление, загнанное в такие рамки, привело к тому, что неандертальцы просто не смогли адаптироваться к ухудшению климатических условий и конкурировать с пришедшими людьми. Костяной инструмент для обработки кожи (показано с четырех разных ракурсов) - одно из самых сложных орудии, сделанных неандертальцами Однако в 1990-х гг. археологи нашли несколько украшений и сложных орудий принадлежавших нашим исчезнувшим родственникам. С тех пор ученые спорят по поводу этих находок: действительно ли они - изобретение неандертальцев? Сомнения родились из-за того. что предметы относятся к концу времени неандертальцев, ког��а на той же территории уже жил человек разумный. Люди современного вида появились в Европе примерно 44-41.5 тыс. лет тому назад, через сотни тысяч лет после того, как там поселились неандертальцы. Скептики считают, что такие сложные изделия были выполнены человеком разумным и позднее смешались с останками неандертальцев. Кроме того, предполагают, что последние могли скопировать достижения своих гениальных современников или просто украсть их вещи. Скептической позиции становится все труднее удержаться перед потоком открытий последних лет, свидетельствующих, что неандертальцы хорошо соображали еще до распространения анатомически современных людей по Европе. Дэвид Фрейер (David F'rayer) из Канзасского университета отмечает, что взгляды кардинально меняются: каждый месяц обнаруживается что-то сделанное неандертальцами, всегда новое и удивительное. И из каждого нового открытия следует, что они отнюдь не были глупы. Самые поразительные из этих открытий означают, что представления о красоте и абстрактное мышление появились у неандертальцев еще до прихода человека разумного. Находки включают в себя наскальные рисунки и следы использования перьев, обнаруженные в пещере Горама. На самом деле следы такого рода можно встретить на многих археологических объектах в Европе. В пещере Фумане в регионе Венето в Италии были найдены следы использования перьев и окаменелые окрашенные в красный цвет раковины улиток, собранные не менее чем за 100 км. подвешенные на нить и использовавшиеся как бусы по меньшей мере 47.6 тыс. лет назад. В пещерах Куэва-де-лос­-Авионес и Куэва-Антон на юго-востоке Испании также были обнаружены морские раковины со следами красителей. Некоторые из них, по-видимому, служили для хранения и смешивания красной, желтой и черной красок, в других найдены отверстия, что указывает на использование их в качестве ювелирных украшений. Обработанных раковинам 50 тыс. лет. Другие находки свидетельствуют, что страсть неандертальцев к украшениям уходит в еще более далекое прошлое. Раснопки во Франции и Италии выявили традицию сбора орлиных когтей, относящуюся к периоду 90- 40 тыс, лет тому назад. По следам на костях видно, что усилия неандертальцев были направлены именно на получение когтей, а не мяса. На основе этих данных исследователи заключили, что они использовали орлов не для еды, а в символических целях, возможно, для украшения. Самые древние свидетельства наличия неандертальской эстетики обнаружены на стоянке Маастрихт-Бельведер в Нидерландах. Археологи нашли маленькие пятна красной охры (окись железа), датируемые как минимум периодом 250- 200 тыс. лет тому назад, Алый пигмент мелко размалывали и смешива��и с жидкостью, которая и капала на землю, образуя пятна. Исследователи не знают точно что неандертальцы делали с красной жидкостью, вполне возможно, что рисовали. Когда красная охра была найдена на ранних стоянках современного человека, ученые сразу предположили, что ее использовали в декоративных целях. Благодаря новым открытиям мы можем не только улучшить свое мнение о наших многострадальных родственниках, но еще и заглянуть в их мышление. В археологии уже давно считается, что искусство, в том числе украшение тела. - важнейший показатель когнитивных способностей, поскольку это означает, что изготовитель был способен абстрактно думать и переводить информацию в символы. Символическое мышление лежит в основе важного свойства современного человека способности общаться с помощью языка. Считается, что именно благодаря речи наш вид оказался столь успешен. Если у неандертальцев было символическое мышление (а похоже, что это так), то, возможно. у них был и язык. Абстрактное мышление могло зародиться значительно раньше, может быть даже до появления последнего общего предка неандертальцев и современных людей. В декабре 2014 г. ученые нашли раковины мидий из Индонезии, покрытые геометрическим узором, выполненным около 500 тыс. лет назад нашим примитивным предком - человеком прямоходящим (Homo erectus). Символическое мышление - не единственное свойство, благодаря которому наш вид преуспел. Другой важный компонент поведения - изготовление орудий, и, по всей видимости, неандертальцы успешно освоили и его. Мари Соресси (Marie Soressi) из Лейденского университета в Нидерландах вместе со своими коллегами объявила в 2013 г. о находке на двух стоянках неандертальцев в Дордони (Франция) костяного орудия - гладильни. Возраст инструмента составляет 41-53 тыс. лет, и он похож на приспособление современных кожевников, с помощью которого они делают кожу более мягкой, блестящей и плотной. Судя по следам износа на орудии, неандертальцы использовали его с той же целью. Они изготовляли гладилку из ребер оленя, придавая закругленную форму концу, который крепился к грудине. Во время использования они надавливали этим концом на сухую шкуру и под нажимом многократно разглаживали и размягчали кожу. Новые доказательства изобретательности неандертальцев были найдены в пещере Абри-дю­-Марас на юге Франции, где исчезнувшие родственники проживали около 90 тыс. лет тому назад. Брюс Харди (Bruce Hardy) из Кеньон-колледжа вместе со своими коллегами провел микроскопическое исследование поверхности каменных орудий, найденных в этом месте, и обнаружил следы их использования. Они указывают в том числе и на навыки, наличие которых раньше не подозревали у неандертальцев. Например. ученые обнаружили остатки перекрученных растительных волокон, которые могли быть использованы для создания веревки или шнура, чтобы плести сети, ловушки или мешки. Следы древесины, в том числе и на тыльной стороне орудия, означают, что древние люди делали орудия и из дерева. Анализ пищевых остатков опровергает предположение об узкой пищевой специализации неандертальцев. Раньше, в результате исследований химического состава зубов и анализа останков животных на стоянках неандертальцев, считалось, что они, в отличие от анатомически современных людей, предпочитали охотиться на крупных и опасных животных, таких как мамонт или бизон, а не использовать любую доступную дичь. Неандертальцы из пещеры Абри-дю-Марас, повидимому, употребляли разных животных, в том числе маленьких и быстрых, таких как кролики, и даже рыбу. Раньше считалось, что эта пища была им недоступна из-за низкотехнологичного образа жизни. Некоторые ученые утверждают. что умение питаться растительной пищей дало преимущество человеку разумному над неандертальцами, поскольну позволило получать больше еды с участка земли того же размера. Прожить на растительном рационе людям сложнее, чем другим приматам, поскольку нашим большим мозгам нужно много энергии, а наш маленький кишечник плохо приспособлен к перевариванию клетчатки. Обнаружилось. что неандертальцы из пещеры Абри-дю­-Марас тоже собирали съедобные растения, в том числе пастернак и лопух, и кроме того еще и съедобные грибы. И в этом они были не одиноки, по данным исследований, проведенных под ру­ководством Аманды Хенри (Аmаndа Неnrу) из Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка, неандертальцы по всей Евразии (от Ирана до Бельгии) питались самыми разными растениями. Изучая зубной камень и остатки на каменных орудиях, она установила, что они потребляли растения, родственные ячменю и пшенице. Она обнаружила также кусочки крахмала из клубней и характерные фрагменты плодов финиковой пальмы. Сходство с находками на стоянках человека разумного было просто поразительным. По словам Хенри "взгляды изменились: значимых различий между этими группами теперь нет". Она отмечает, что, по их данным, у анатомически современного человека не было преимущества в доступе к растительной пище. Длительное расставание Если и в самом деле поведение неандертальцев не отличалось от того, которое позволило нашим предкам получить мировое господство, то причины их вымирания становятся все более загадочными. В самом деле, почему они исчезли, а человек разумный выжил? По одной из теорий, у Homo sapiens были более разнообразные орудия, что могло позволить эффективно собирать пищу. Хен­ри объясняет, что объем популяций людей в Африке, где они и появились, был больше, чем у неандертальцев. Появлялось все больше желающих получать легко доступную еду, и нашим предкам пришлось создать новые орудия, чтобы добывать другие виды пищи. Когда люди принесли эти передовые технологии в Евразию, возможно, они смогли более эффективно использовать окружающую среду, чем это делали местные неандертальцы. Другими словами, анатомически современные люди по сравнению с неандертальцами оттачивали свои навыки выживания в условиях более жесткой конкуренции и, придя на новую территорию, сразу получили преимущество над хозяевами. Большая численность человена разумного не только побуждала к изобретениям. но и позволяла новшествам сохраняться, а не исчезать вместе со смертью последнего члена маленькой из��лированной группы. Крис Стингер (Chris Stringer) из Музея естествознания в Лондоне сравнивает крупное, с большим числом родственных связей, общество Homo sарiens с храповым механизмом, позволяющим эффективно увеличивать и закреплять знания в сопоставлении с другими видами людей, в том числе и неандертальцами. Тем не менее приход современных людей не был мгновенным приговором неандертальцам. Недавно Томас Хайем (Тhоmаs Нighаm) из Оксфорда с коллегами провел исследование нескольких десятков неандертальских стоянок и стоянок человека разумного на территории от России до Испании, применив улучшенные методы датировки, с целью точно отследить процесс вымирания. В результате оказалось, что обе группы сосуществовали на континенте в течение 2.6-5.4 тыс. лет, до того как около 39 тыс. лет тому назад неандертальцы вымерли окончательно. Столь долгий срок дал достаточно времени для скрещивания между двумя видами. Анализ ДНК показывает, что современные люди несут по меньшей мере от 1.5 до 2,1% неандертальских генов ­наследство любовных интрижек между неандертальцам и и нашими предками. Некоторые эксперты даже полагают, что, возможно, смешение большой популяции человека разумного и меньшей популяции неандертальцев привело к упадку последних путем растворения их генов в общей массе. По мнению Фрейера, неандертальцев никогда не было много, поэтому когда пришли люди, из других районов и начали смешиваться с ними, то неандертальцы просто растворились в них. Вся история живых существ заканчивается тем, что они вымирают. Это не всегда признак глупости, культурной неполноценности или неспособности адаптироваться. Это просто дело случая. Перевод: М.С. Багоцкая Автор: Кейт ВОНГ (Kate wong) - старший редактор журнала Scientific American. Источник: Журнал "В мире науки" (04) 2015

[shapovalov-org]

ПРОБУЖДЕНИЕ НОВОРОССИИ

Переживет ли «самостийная» долгий мировой кризис?  В условиях мирового финансового кризиса стала очевидной беспомощность украинской экономики. Экономический кризис экономический усиливается политической нестабильностью. Украинская политическая «элита» не способна ни на что, кроме борьбы за власть и поливания друг друга грязью.  В такой атмосфере апатия народа к происходящему в киевских правительственных структурах набирает критическую массу. Люди не верят власти и не ждут от нее решения проблем, смотрят на речи «элиты» с иронией и ненавистью. Складывается впечатление, что Киев – государство в государстве, которое живёт своей жизнью за счет простых граждан и выкачки средств из регионов-доноров, которые сконцентрированы на Юго-Востоке.    ТЕРПЕНИЕ ЛОПАЕТСЯ Граждане, имеющие доступ не только к массовой киевской пропаганде, способные анализировать информацию, понимают, что кредиты МВФ и бравурные речи с трибун о скором окончании кризиса, о том, что «Запад нам поможет», являются лишь предсмертной агонией власть имущих. Граждане попроще на интуитивном уровне понимают, что все действия президента и премьера пагубны для страны. Лимит доверия исчерпан! Складывается классическая картина: «Верхи не могут, низы не хотят».  В очередной раз становится ясно, что государственное образование под названием «Украина» нежизнеспособно, так как оно неоднородно культурно, исторически, идеологически и экономически.  Кроме того, вся деятельность Ющенко и его ставленников – это сознательное и планомерное ухудшение отношений с Россией. Согласно отчету американского Совета по международным отношениям по Украине (январь 2008 г.), США планирует прямо влезть во внутренние дела Украины и подвести её к еще более сильной конфронтации с Москвой: «Вашингтону следует спокойно давать рекомендации президенту Виктору Ющенко, как вести борьбу с Россией в сложном политическом году… Вашингтону следует внести абсолютную ясность в Киеве относительно того, сколько поддержки Киев может ожидать, если он вступит в конфронтацию с Москвой».Что, в свою очередь, не может не оставить равнодушными большую часть русскоязычного населения, особенно в новороссийских регионах. Так же подливает масла в огонь насаждение «мовы», национальных «героев», «истории» Украины административно-командными методами. В свою очередь русский язык, советская и российская символика становятся символами свободолюбия и извечной оппозиции к власти. Что характерно, за последнюю неделю участились известия об отключении отопления именно в Юго–Восточных регионах: Крым, Днепропетровск, Херсон, Харьков, Луганск. На очереди, говорят, Донецк. Это не может не наводить на определенные размышления. Стало быть, по взглядам украинской политической «элиты», русские тепла недостойны, хотя именно из этих регионов, в основном, и пополняется бюджет.    РАЗОЗЛЕННАЯ НОВОРОССИЯ В такой обстановке логическим следствием является появление в Новороссии народного стремления к федерализации (как минимум) – с последующим отделением Юго-Восточных областей от собственно Украины. Причин для этого накопилось достаточно. Но самая главная и весомая – историческая справедливость. Так что же мы имеем за годы независимости? Мы имеем расколотое общество. Причем одна часть общества не приемлет другую. Мало того, эти части общества настроены по отношению друг к другу враждебно. У них разные, взаимоисключающие истории. Разная религия. Разные геополитические пристрастия и векторы развития. Разная идеология. Западная часть Украины уже давно потеряла связь с Русью. Восточная часть Украины эту связь пока сохраняет и не желает ее терять.  Чем же является эта самая ��овороссия? Это ряд русскоязычных, культурно и ментально идентичных с Россией регионов, где проживает порядка 15 миллионов человек, считающих себя русскими. В этот список входят: Харьковская, Луганская, Донецкая, Днепропетровская, Запорожская, Херсонская, Николаевская, Одесская области и Крым. Стало быть, не только крымчане считают себя русскими и свою территорию по праву принадлежащей России.   ГОРНОМЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ НОВОРОССИЯ Главный источник доходов экономики Новороссии - горно-металлургический комплекс. Он состоит из криворожских горно-обогатительных комбинатов, шахт Донбасса, порядка пяти коксохимических заводов, выпускающих коксующийся уголь, десятка металлургических комбинатов, Запорожской АЭС, железной дороги Донбасс-Кривбасс, Мариупольского порта, огромного числа вспомогательных предприятий. Также не стоит забывать про ряд крупных машиностроительных заводов, которые плотно сотрудничают с Россией. К примеру, это запорожская авиационная корпорация, объединяющая в себе двигателестроительный гигант «Мотор-Сич» и машиностроительное конструкторское бюро «Прогресс». Ну, и, конечно же, это судостроительные верфи и порты Николаева, Одессы и Мариуполя. Новороссийский ГМК находится в более выгодном положении, чем ГМК РФ или Китая: за счет меньшего транспортного плеча к сырью и потребителям, хотя основные фонды комплекса, увы – в худшем положении. И все-таки именно география дает металлургам Новроссии шанс на будущее. Одно дело - грузить металл сразу в Мариуполе на корабль и везти его на мировой рынок. Другое – если везти продукцию приходится из Челябинска и Магнитогорска. Даже Липецк (НЛМК) и «Северсталь» - в худшем тра��спортном положении.   ОДНА УКРАИНА – НО ДВЕ СТРАНЫ Но, кроме экономики, есть и политический фактор: Новороссии придется идти на разрыв с Киевом, чтобы выжить экономически, получив российских потребителей. То есть слияние Новороссийского и Российского ГМК в одну суперкорпорацию – дело времени. Видимость, что существует одна Украина, а не две страны , исчезла. Сложно представить, как Киев будет способен удержать свою власть в Новороссии. Выход представителей новороссийских регионов из власти в Киеве автоматически сделает представителей украинской власти на территории Русской Новороссии оккупантами.  Если брать экономику, культуру и ментальность – налицо именно две страны. И экономический кризис заставит их разойтись. Возможности сохранения страны нет. Нынешний статус – это просто ограбление «элитой», засевшей в Киеве, всех регионов. И эта «элита» прикрывается пропагандой украинства под защитой Запада.  Сейчас нужно понять: единственный шанс Киева на выживание в условиях финансового кризиса: либо идти с Новороссией (Донецко-Криворожская Республика плюс Одесса, Николаев и Крым – всё то, что осваивала Российская империя) на компромисс и обречь на нищету чисто украинские регионы, либо быть обреченным на нищету совместно со «справжними» украинскими регионами. Народ будет отброшен за грань выживания в любом случае.  В отличие от кризиса 90-х, грандиозных советских «запасов прочности» в стране больше нет. Но, как показывает практика, Киев силовыми методами попытается удержать власть. Примером тому служат события в Макеевке, когда граждан, бастовавших против отключения воды, невыплат заработной платы, попросту избило спецподразделение милиции «Беркут». В ход идут провокации в виде отключения тепло- и водоснабжения, о которых говорилось выше. Таким образом, официальные власти пытаются заставить массово выйти людей на улицы, чтобы был повод ввести чрезвычайное положение и прямое президентское правление.    ТРЕЩИТ НЕНЬКА ПО ШВАМ И НА ЗАПАДЕ В другой части Украины активизировались русины. 25 октября прошлого года делегаты Конгресса подкарпатских русин объявили о воссоздании русинской государственности и потребовали преобразовать Закарпатскую область Украины в национальную автономию. Под влиянием косовского прецедента в русинских кругах активно обсуждался вопрос о легитимности Конституции Украины на территории Закарпатья, жители которого, принимая на референдуме 1991 года основной закон страны, высказались также и за восстановление своей национальной автономии. Однако итоги волеизъявления закарпатских русинов до сих пор игнорируются официальным Киевом. До этого, в начале ХХ века и в годы Первой мировой войны, русины, поддерживавшие Россию, подверглись геноциду со стороны Австро-Венгрии, который был спровоцирован и осуществлён при участии действовавших в соседней Галиции украинских националистов. Правительство Республики Подкарпатская Русь в конце декабря обратилось к России с просьбой признать независимость Подкарпатской Руси от Украины. Как видно, на данный момент в украинском обществе усиливаются резонансные колебания. Как изнутри, так и под воздействием внешних факторов. А в таких случаях любая система выходит из равновесия и рушится. Вопрос не стоит: разрушится она или нет. Вопрос в том, потянет ли она на дно всех или же части системы (такие, как Новороссия, Крым, Подкарпатская Русь) останутся целы и станут союзниками Российской Федерации, как того хочет народ этих территорий согласно исторической и культурной справедливости. Стоит заметить, что в данной ситуации активизируются народные движения, не относящиеся к какой либо политической партии, способные изменить ситуацию в сторону, выгодную, прежде всего, народу этих земель. Вместе с Крымскими движениями «Русский фронт», «Севастополь-Крым-Россия», уже более двух лет народное движение действует и в Новороссии. Основной силой, отстаивающей подобные идеи в Юго-Восточных регионах, выступает движение Донецкой федеративной республики, уже принявшей декларацию о государственном суверенитете. Предшественником ДФР считается Донецко–Криворожская советская республика. Инициаторы народного движения свою главную цель видят в воссоединении распавшихся в 1991 году русских земель и в перспективе – воссоединение с Российской Федерацией.  Нынешние события только увеличат ряды сторонников движения и его поддержку со стороны народа Новороссии. Если раньше стремления к этому были чисто духовные и идеологические, то сейчас добавляется грубый и зримый экономический фактор. Ведь на грани банкротства и остановки оказался целый горно-металлургический комплекс и сеть машиностроительных предприятий. С перспективой появления миллионов безработных. В большинстве своем – русских людей!

Александр СОБОЛЕВ

[shapovalov-org]

БРАВО, НОВОСИБИРСК! КОМПЬЮТЕРНЫЙ ПРОРЫВ

Быстрее, чем суперкомпьютер Новосибирские ученые сконструировали плату, дающую ускорение вычислительным процессам в 20 тысяч раз по сравн��нию с обычным компьютером. Плата, разработанная в Институте автоматики и электрометрии СО РАН, представляет собой сопроцессор, монтируемый в корпус стандартного ПК. Основным элементом платы является кристалл кремния реконфигурируемой логики серии Xilinx. В лаборатории программных систем машинной графики ИАиЭ занимаются описанием конфигурации этих кристаллов. "Описания структуры кристалла, его внутренних соединений это, допустим, 5 толстых книжек. Но если использовать полученную информацию при написании программ, быстродействие программы увеличивается в разы", поясняет заведующий лабораторией Михаил Лаврентьев. Алгоритм работы платы прописывается при каждой загрузке ПК, он ориентирует вмонтированный сопроцессор на решение конкретной проблемы. Пока с платой ускорения совместимы лишь несколько программ. Например, новосибирские ученые первые в мире применили кристаллы кремния в биоинформатике, создав алгоритм поиска мотивов в геномных последовательностях. Геном это десятки тысяч нуклеотидов. В них нужно отыскать последовательности из восьми нуклеотидов, которые отвечают за формирования того или иного признака. Подобные просчеты называют расшифровкой генома. Над этой задачей в Новосибирске работает Институт цитологии и генетики СО РАН.  Расчеты производятся на кластере суперкомпьютера и занимают 1,5 дня. Для сравнения: если задачу по поиску геномных последовательностей перенести на обычный персональный компьютер, просчет займет две недели. Если использовать дополнительные вычислительные мощности в виде графического ускорителя, время решения задачи сокращается до 9 часов, что уже превосходит кластер. На специальном графическом процессоре просчет займет 6 часов. А с помощью среднего кристалла серии Xilinx эта же задача решается 20 минут. И ее можно просчитать на обычном ПК, если в процессор будет вмонтирован кристалл. Пока новосибирские ученые не готовы воплотить впечатляющие результаты в крупный проект. "Есть плата и алгоритм поиска мотивов, мы владеем технологией создания отдельных элементов. Но создать компьютер нового поколения к этому мы еще не готовы, это силы не одного института", подытоживает Михаил Лаврентьев.

От Максима Калашникова:  Будь это в СССР - прорыв был ы немедленно поддержан и развит. А вот что будет с этим в Эрэфии?

[shapovalov-org]

Сколь многое вам неизвестно

Группа ученых — Аарон Кей, Кристиан Уилер, Джон Баргхэнд и Ли Росс — в 2003 году провела исследование, которое в ряду многих других продемонстрировало, как сильно подсознательная психическая деятельность влияет в целом на мыслительные и поведенческие процессы и в какой степени они зависят от прайминга. Испытуемых разделили на две группы, каждую попросили соединить линиями фотографии и словесные описания. Первой группе выдали нейтральные изображения: воздушные змеи, киты, индюки; участникам второй группы предоставили снимки деловых аксессуаров: портфели, авторучки и тому подобное. Затем испытуемых развели по отдельным кабинкам и сказали, что теперь они будут играть в паре, причем в роли партнеров выступали организаторы эксперимента. Выигрыш мог составить десять долларов. Испытуемый получал чашу с двумя лежащими в ней бумажками; на одной было написано «предложение», на другой — «решение». Предоставлялся выбор: вытянуть клочок бумаги вслепую самому или позволить это сделать своему партнеру. В чем подвох? Тот, кто вытаскивал бумажку «предложение», получал десять долларов и решал, как их разделить. Партнер, со своей стороны, мог принять предложение или отказаться. В случае отказа оба оставались ни с чем. Эта игра «Ультиматум» весьма популярна среди психологов и экономистов, которые ценят ее за предсказуемость. Обычно предложение ниже 20% от общей суммы отвергают не раздумывая. Большинство людей предпочитали сами тянуть жребий. На самом деле «предложение» писалось на обеих бумажках, так что если кто-то и предоставлял честь тянуть жребий партнеру, последний (то есть сам экспериментатор) заявлял, будто вытащил бумажку с надписью «решение», и испытуемому все равно приходилось подбирать взаимоприемлемое предложение, иначе оба пролетали с деньгами. Результаты не у всех оказались одинаковыми, но предположения ученых насчет прайминга они вполне подтвердили. В первой группе, которая перед игрой занималась нейтральными изображениями, предложили делить деньги поровну (каждому по пять долларов) 91% испытуемых; во второй группе, среди тех, кто имел дело с картинками из делового мира, делить деньги поровну предложили всего 33%, остальные пытались придержать копеечку для себя. Затем тот же эксперимент повторили, но уже не с фотографиями, а с реальными предметами. Участники снова играли в «Ультиматум», первой группе выдали нейтральные предметы: рюкзак, картонную коробку, деревянный карандаш; у второй группы на столах лежали: у кого — перьевая ручка, у кого — портфель или кожаная папка. На этот раз в первой группе предложили поровну разделить сумму все 100% участников; во второй группе на это пошли лишь 50%; другая половина старалась обойти своих партнеров по игре. Затем всех участников опросили о причинах их поведения, и никто не вспомнил о находившихся в комнате предметах. Вместо этого руководителям эксперимента пришлось выслушивать о том, что такое хорошо и что такое плохо, сентенции о справедливости и описания чувств, которые вызывали у игроков их партнеры, — причем испытуемые признавались, что их отношение к партнеру служило сильной мотивацией. <...> Каждый вещественный объект вызывает у вас мгновенный поток ассоциаций. Вы — не компьютер, оснащенный видеокамерами, а реальная действительность — не пустое пространство, где можно объективно оценивать все происходящее. Вы ежеминутно конструируете реальность, наполняя ее своими воспоминаниями и эмоциями, выстраивая свои чувства и мысли, — и таким образом возникает некий коллаж сознания, который существует лишь в вашей черепной коробке. Какие-то предметы имеют сугубо личное значение, как талисман, подаренный лучшим школьным другом, или варежки, связанные сестрой; какие-то объекты несут в себе универсальный, культурный смысл: луна, карандаш, букет полевых цветов. Они воздействуют на вас независимо от того, сознаете ли вы их силу, зачастую действуя в таких глубинах рассудка, о которых и понятия не имеете. Еще несколько версий того же эксперимента. Ханк Артс из Утрехтского университета в 2005 году использовал исключительно запахи: испытуемых просили заполнить анкету и угощали их печеньем, причем одна группа находилась в помещении со слабым запахом чистящего вещества, другая — в комнате, где ничем не пахло. Те, кто прошел прайминг «запахом чистоты», убирали за собой втрое чаще. В эксперименте Рона Фридмана людям только показывали бутылки с напитками: одной группе — спортивные, другой — простую питьевую воду. Участники, смотревшие на бутылки со спортивным напитком, дольше и упорнее делали физические упражнения. Лучше всего прайминг работает, когда человек действует автоматически, не обдумывая, какую линию поведения выбрать. Вы не знаете, как лучше поступить, и вдруг изнутри поднимаются какие-то версии, густо окрашенные подсознательным праймингом. Ваш мозг терпеть не может состояния неопределенности и в любой ситуации спешит ее устранить, в том числе срезая любые углы. Если отсутствуют разумные доводы, он воспользуется тем, что под рукой. Когда нет готовых схем, вы создаете их сами. В описанных экспериментах мозг каждого испытуемого не располагал данными, чтобы подготовиться к тому или иному типу поведения, и он ухватился за изображения деловых аксессуаров или за свежий запах недавней уборки и тут же принялся продуцировать идеи. Сознание участников понятия не имело, что творит их подсознание. Самопрайминг невозможен, во всяком случае, прямого эффекта он не дает. Это процесс глубоко подсознательный, происходящий в области, куда трудно проникнуть, — психологи называют ее адаптивным бессознательным. Когда вы за рулем, адаптивное бессознательное без устали ведет подсчеты, предсказывает каждый момент и приспосабливается, управляя вашим настроением и мелкой моторикой. Оно выполняет черную работу, предоставляя сознанию сосредоточиться на серьезных решениях. В каждую минуту в вас действует два разума: на высоком уровне — ваше рациональное «я», на глубинном — ваше эмоциональное «я». Популяризатор науки Джона Лерер подробно описывает это распределение обязанностей в книге «Как мы принимаем решением (How We Decide). Он рассматривает два «я» как равных партнеров, способных понимать друг друга и даже спорить. С простыми проблемами, но имеющими незнакомые человеку факторы, лучше справляется рациональное начало. Задачи не должны быть чересчур сложными: рациональный мозг способен одновременно манипулировать не более чем четырьмя — девятью элементами информации. Взгляните, например, на эту последовательность букв и попытайтесь запомнить ее и повторить вслух: КГБФБРЦРУСННСССР. Если вы не поняли, в чем тут загвоздка, вряд ли у вас получится. А теперь разделите эту последовательность на аббревиатуры: КГБ — ФБР — ЦРУ — Си-эн-эн — СССР. Повторите опыт, и на этот раз он должен удастся. Вы сумели свести 15 элементов информации к пяти. И таким образом мы все время делим и организуем наш мир. Бесконечный поток информации мы превращаем в конспект реал��ности. Вот почему в истории человечества, как и отдельного человека, столь важную роль играет письменная речь. Появляется возможность делать пометки и сохранять данные за пределами ограниченной вместимости рационального ума. Что делал бы рациональный мозг без ручки, логарифмической линейки, компьютера? Эмоциональный мозг, по мнению Лерера, древнее и потому гораздо более развит, чем рациональный. Он способен к сложным решениям и автоматически совершает труднейшие операции: управляет выполнением акробатических кувырков и движениями брейк-данса‚ пением по нотам и перетасовкой карт в колоде. С виду эти действия могут показаться простыми и привычными, однако они включают слишком много факторов и последовательных шагов, чтобы рациональный мозг сумел с ними справиться. Он перепоручает их адаптивному бессознательному. Животные с маленькой или вовсе отсутствующей корой головного мозга живут на «автопилоте», за все отвечает их древний эмоциональный мозг. Эмоциональный мозг стар и могущественен, и это такое же «я», как рациональный мозг, хотя его функции не удается наблюдать непосредственно, и данные из него не поступают в сознание, разве что в виде интуиции или чувств. Но он всегда тут, на заднем плане, соучаствует в вашем мышлении. Важнейший аргумент Лерера: «Вы знаете больше, чем вам известно». Вы уверены, что рациональный разум держит все под контролем, но обычно он не замечает того влияния, которое исходит от бессознательного. И утверждение Лерера я дополню следующей мыслью: «Вы не знаете, сколь многое вам неизвестно». В тайниках подсознания ваш опыт всегда перерабатывается и в удобном для потребления виде передается сознанию. В знакомой ситуации вы можете целиком положиться на интуицию, но как только возникает нечто непривычное, включается рациональный мозг. Дорожный гипноз — полудрема долгого пути — мгновенно рассеивается, как только вы попадаете в незнакомое место. Это относится и к другим сферам жизни. Мы постоянно колеблемся от эмоций к разуму, от автоматизма к контролю. Наше «я» куда значительнее и сложнее, чем мы осознаем в конкретный момент времени. Наши поступки зачастую обусловлены праймингом, подсказками, поступающими из адаптивного бессознательного, но мы придумываем для своих чувств, мыслей и решений рациональные основания, потому что не замечаем своего закулисного разума. Когда вы обнимаете друга и чувствуете прилив тепла и радости, все понятно: разум принял определенное решение, передал его в древние отделы мозги, которые тут же выделили соответствующие гормоны. Решение передается сверху вниз, как и следует, и в данном порядке нас ничего не тревожит. А вот обратный процесс настораживает. Если вы, посидев рядом с портфелем, превращаетесь в алчного человека, ��о, значит, ваш разум действует согласованно со своим невидимым консультантом, неустанно что-то нашептывающим вам на ухо. Таинственно и жутко — жутко именно по-тому, что таинственно. Люди, старающиеся влиять на вас, в том числе и руководители эксперимента, знают, насколько это неприятно, и пытаются не допустить тревожного открытия, что вами манипулируют. Прайминг срабатывает лишь в том случае, когда вы понятия о нем не имеете, и те, чей хлеб с маслом зависит от прайминга, приложат максимум усилий, лишь бы скрытое влияние осталось тайным. <...> Вопрос, кто же на самом деле стоит у руля, еще более усложнился в 1996 году, когда в Journal of Personality появился ряд статей Джона Барга. По его просьбе студенты Нью-Йоркского университета расшифровывали 30 фраз из пяти слов каждая. Барг сказал, что проверяет их лингвистические способности, хотя на самом деле его интересовал именно эффект прайминга. Студенты были разделены на три группы: одна расшифровывала предложения со словами, которые своим звучанием вызывали ассоциации с грубостью и агрессией, например наглый, нарушать, резко. Другая группа получила «вежливые» слова: любезный, благовоспитанный. Третья группа, контрольная, разбиралась с набором слов радостно, готовиться, затруднительный. Студентам объяснили, что от них требуется, и просили по выполнении задания прийти в кабинет за второй частью. На самом деле в этом и заключался сам эксперимент. Заглянув в кабинет, испытуемый обнаруживал, что ведущий занят разговором с подставным участником, который делал вид, будто не в силах справиться со словесными играми. На протяжении десяти минут ведущий полностью игнорировал появление студента, пока последний не перебивал беседы. Вас интересует результат? Группа, работавшая с «вежливыми» словами, ждала в среднем 9,3 минуты, контрольная группа ждала в среднем 8,7 минуты; а те, кому досталась агрессивная лексика, выдерживали в среднем 5,4 минуты. Более 80% «вежливой» группы ждали все десять минут так и не вмешиваясь в чужой разговор, из группы «невежливых» предпочли не мешать всего лишь 35%. После эксперимента ребятам задавали вопросы, чтобы выяснить, почему они предпочли ждать или почему проявили нетерпение однако нащупать разумною причину не удавалось. Самим им даже в голову не пришло, что могло бы повлиять на их поведение, — во всяком случае, меньше всего они подумали бы на фразы с перепутанными словами. Во втором эксперименте Барг поручил участникам разбирать фразы, тематически связанные со старостью куда входили слова вроде пенсионер, морщины, домино. Барг замерил скорость, с какой студенты шли к нему в кабинет за вторым заданием, и сравнил ее со скоростью, с какой они покидали кабинет. Оказалось, что молодым людям понадобилось на одну-две секунды больше, чтобы вернуться из кабинета к лифту. точно так же, как на их поведение повлияли грубые и вежливые слова, так и слова, относящиеся к старости, пробудили определенные ассоциации. чтобы убедиться какую действительно роль играл прайминг, Барг повторил эксперимент — результат тот же. В третий раз контрольная группа работала со словами, означающими печаль — таким образом Барг смог подтвердить, что снижение темпа не было вызвано простой усталостью и расстройством от выполнения задания. И снова медленнее возвращалась группа, чьи слова ассоциировались со старостью. В другом исследовании Барга белые участники эксперимента заполняли в компьютере скучные анкеты. Перед началом каждого раздела на экранах появлялись на 13 миллисекунд фотографии или чернокожих, или белых людей, они мелькали так быстро, что сознание не успевало их воспринять. По завершении работы компьютер выдавал ошибку и требовал начать всю эту утомительную работу сначала. Те участники, которым предъявляли фотографии чернокожих, реагировали на сбой программы с большей досадой и даже злобой, чем те, кому показывали человека одной с ними расы. Никто из этих людей не назвал бы себя расистом, никто даже не замечал за собой склонности к негативным стереотипам, но в подсознании эти идеи присутствовали и побуждали их вести себя иначе, нежели в обычной жизни. Исследования эффекта прайминга показывают, что даже при глубинном анализе причин своего поведения вы упускаете множество и даже большинство стимулов, которые облепляют личность, как моллюски — днище корабля. Прайминг не сработает, если заранее к нему подготовиться, но вы не можете выставить часовых по всему периметру. Почти все мысли, чувства, поступки и надежды подталкиваются в ту или иную сторону праймингом, не улавливаемым вашим сознанием, — слова, краски, предметы, личности и прочие разнородные и случайные факторы, наполняющие смыслом либо ваш непосредственный опыт, либо ваши культурные установки. Прайминг может случаться непреднамеренно, но иногда он происходит по воле человека, пытающегося манипулировать вашим сознанием. Думается, вы тоже предпочитаете быть манипулятором, а не манипулируемым. Одеваясь соответствующим образом, вы влияете на потенциального работодателя. Задавая определенное настроение на вечеринке, вы воздействуете на эмоции гостей. Стоит вам осознать, какую роль в жизни играет прайминг‚ и вы постигнете мощь и жизнестойкость разных ритуалов, особенно обрядов инициации, общепринятых норм и идеологий. Системы, работающие на прайминг, сохраняются из поколения в поколение именно потому, что они работают. Попробуйте пустить в ход приветливую улыбку и слова благодарности — и вы уже повлияете на чувства других людей — скорее всего, к лучшему. Учтите, что более всего мы открыты влияниям, когда движемся с помощью системы автоматического регулирования или когда оказываемся в незнакомой ситуации. Если вы заранее составите список покупок, вам не придется, стоя у кассы, удивляться, почему у вас полная корзина ненужных предметов и продуктов. Если вы не ограждаете личное пространство, впуская в него суету и хаос, то это влияет на вас, способствуя все более пренебрежительному отношению к жизни”. Отрывок из книги: Макрэйни Д. «Психология глупостей. Заблуждения, которые мешают нам жить». М.: «Альпина Бизнес Букс», 2012. Стр. 18-28.

[shapovalov-org]

На рынок выходят первые очки с электронной фокусировкой

Работают очки от встроенного аккумулятора, которого хватает на 2-3 дня, а заряжается он за два часа (фото с сайта gizmag.com).

Очки emPower! способны автоматически либо по желанию владельца переводить фокус с дальней обстановки на ближнюю. Новинка призвана заменить традиционные бифокальные очки с составными линзами, правда, стоит она немало.

Американская компания PixelOptics показала предсерийные образцы emPower! на прошлой неделе в Лас-Вегасе на выставке бытовой электроники CES 2011.

В основе устройства лежат композитные линзы, состоящие, упрощённо говоря, из двух слоёв стекла с набором жидких кристаллов между ними. Поворот кристаллов служит не для затемнения очков, а для изменения длины оптического пути через стёкла.

Эта технология, около пяти лет назад разработанная и испытанная в Аризонском университете (UA), позднее ��ыла куплена и развита PixelOptics, а теперь доведена до конвейера.

Электроника, управляющая переключением фокуса, спрятана в дужках. Касаясь их рукой, человек может произвольно менять настройку линз. Но, кроме того, очки работают и в автоматическом режиме. В дужках спрятан акселерометр, который определяет наклон головы владельца. Предполагается, что если он держит её прямо, то смотрит вдаль, а если наклоняет вниз, то читает или разглядывает какие-то ближние предметы.

PixelOptics подготовила для emPower! 36 разных стилей оправы. Новинка станет доступна покупателям позднее в нынешнем году. Цена — $1000-1200.

[shapovalov-org]

Учёные испытали звуковые очки для незрячих

Новый прибор использует своего рода обман или иллюзию. Он помогает слепому человеку выстраивать картину мира по набору звуков. Изобретение это раскрыло перед исследователями новые грани пластичности мозга человека. Доктор Амир Амеди (Amir Amedi) и его коллеги из Еврейского университета в Иерусалиме создали устройство подмены восприятия (sensory substitution device — SSD), которое позволяет слепым людям в некотором смысле видеть окружающую обстановку. Доктор Амеди (на снимке) не только лично испытал новый прибор, но и провёл серию тестов со слепыми добровольцами. Результаты оказались интересны для медицины и нейрофизиологии (фото Institute for Medical Research Israel-Canada, Hebrew University of Jerusalem). В основе SSD лежит миниатюрная камера на очках, подключённая к небольшому компьютеру либо смартфону. Программа, разработанная группой Амеди, преобразует визуальную информацию в набор звуковых сигналов.

Минувшим летом доктор Амеди (справа) представил свой проект президенту Израиля Шимону Пересу (в центре) и президенту Еврейского университета в Иерусалиме Менахему Бен-Сасону (Menachem Ben-Sasson) (фото Hebrew University of Jerusalem).

Базовые правила их формирования довольно просты. Скажем, контрастная линия, идущая слева направо и вверх, может ��ыть отражена сигналом с нарастающим тоном, а линия, идущая вниз, – звуком с постепенно понижающейся частотой. После непродолжительных тренировок человек может научиться понимать, о чём ему сообщает прибор, утверждают разработчики системы. Испытания показали, что с SSD слепой способен распознавать бытовые предметы, находить людей и определять их позы, различать простенькую компьютерную графику (типа «лицо», «дом») и даже читать крупные буквы и целые слова. Это достижение – существенное продвижение вперёд по сравнению с предыдущим проектом Амеди – портативной «виртуальной тростью» (Virtual Cane), представленной летом 2011 года.

Привыкая к восприятию обстановки по звуку, слепой человек учится формировать в голове картинку, которую с некоторой степенью достоверности можно было бы назвать зрительной (иллюстрация Hebrew University of Jerusalem, Amir Amedi’s Lab).

Ещё в тот раз Амир и его соратники отметили, что слепые люди пользуются таким прибором более ловко, чем обычные испытатели с чёрной повязкой на глазах. Причина вроде бы лежит на поверхности: слух у незрячих развит намного сильнее, чем у видящих, потому слепые лучше чувствуют тонкие вариации в звуке, его тональности, пространственном расположении источников. Однако исследования, проведённые недавно Амеди, показали, что дело обстоит не совсем так. Работа мозга в случае такой замены — куда сложнее. Ресурс Inhabitat логично сравнивает SSD с прибором VISOR (Visual Instrument and Sensory Organ Replacement) из фантастического сериала Star Trek: The Next Generation. Его носил слепой от рождения инженер Джорди Ла Форж (Geordi La Forge). Правда, VISOR передавал сигналы в мозг через нейроимплантат. Но общая идея схожа: нужно отснять картинку местности, преобразовать по неким правилам и доставить по назначению в каком-либо доступном виде (кадры memory-alpha.org, Paramount Pictures/ Paramount Television, CBS Studios). Амир и его коллеги задались целью не просто создать разные электронные помощники для инвалидов, а разобраться, как они взаимодействуют с мозгом владельца. В частности, учёных интересовала… зрительная кора. Один из феноменов, изучаемых группой Амеди, – мультисенсорное восприятие. Это интегрированная обработка разных каналов информации, помогающая формировать целую картину мира. Особенности взаимодействия разных зон мозга в этом процессе до сих пор не поняты в полной мере. В частности, в одной из предыдущих работ Амеди нашёл интересные пересечения в путях обработки информации при обычном чтении книги и чтении шрифта Брайля слепым человеком, хотя в одном случае работают глаза, а во втором – кончики пальцев. Нейрофизиологам известно, что визуальная обработка в мозге идёт двумя параллельными путями. В коре имеется затылочно-височной путь, или «вентральный поток», связанный с обработкой форм, идентификацией объектов, их цвета. Он отвечает на вопрос «что я вижу?». И ещё есть затылочно-теменной путь («дорсальный поток»), который анализирует пространственную информацию о месте расположения объекта (вопросы «где?» и «как?»). Работа Амеди не первая, в которой инженеры и учёные попробовали формировать в голове слепого человека «зрительную картину» при помощи звуков. Вспомним европейский опытный проект CASBLiP, реализованный в 2009 году (фото CASBLiP/ Universitat Politècnica de València). Амеди и его коллеги провели сканирование мозга 9 зрячих людей и 11 слепых от рождения. Зрячие выполняли задачи на визуальное распознавание, а слепые – аналогичные упражнения с использованием SSD.

Проект SSD вообще-то объединяет несколько вариантов помощников для слепых. Это и уже упоминавшаяся карманная «виртуальная трость», и различные прототипы систем ориентации с очками-камерами и стереонаушниками, получившие также имя vOICe (фото Hebrew University of Jerusalem, Amir Amedi’s Lab).

К удивлению экспериментаторов, у слепых активировались те же два потока. То есть зрительная кора точно так же начинала расшифровывать форму вещей и их пространственное расположение, когда человек пользовался «слуховым зрением». Об этом исследовании рассказывает статья в журнале Cerebral Cortex. Выходило, что такое фундаментальное разделение объёма работ может возникать даже без всякого предшествующего зрительного опыта. И что это разделение – не визуальное по своей природе. Израильтяне сделали вывод, что мозг организует зоны коры по принципу специфики обработки информации (условно – по типу необходимых вычислений), вне зависимости от вида сенсорных каналов — зрительного, слухового или тактильного. О последнем стоит рассказать особо. Перекладка на зрительную зону коры обязанности по составлению «визуальной картины» по одному лишь звуку – ещё один пример потрясающей нейропластичности мозга (иллюстрация Hebrew University of Jerusalem, Amir Amedi’s Lab). Четыре десятка лет назад амер��канский нейрофизиолог Пол Бачирита (Paul Bach-y-Rita) впервые попробовал переводить зрительную информацию в сигналы другой природы, и начал он как раз с тактильных ощущений. Уже тогда стало ясно, что человек (как слепой, так и просто с закрытыми глазами) непохо приспосабливается к пространственной ориентации по необычному для себя принципу. Так, вибрации или слабые электрические покалывания на разных участках тела помогали испытуемым строить в голове мысленную картину обстановки, заменяя зрительное восприятие. Вверху слева – один из ранних аппаратов Пола Бачириты, в котором сигнал с камеры преобразовывался в вибрацию массива контактов, закрепляемых на животе. Сила вибрации соответствовала яркости пикселей. Справа и внизу: уже в конце XX века и начале XXI эти исследования привели к появлению «языкового дисплея», а ещё – похожего по принципу устройства, передающую тактильную картинку на лоб человека (фото Bach-y-Rita et al., sarahangliss.com, ens-lyon.fr). Опыты Амеди идеологически продолжают эксперименты Бачириты. И они показывают, что мозг слепых потенциально может быть разбужен для обработки визуальных задач даже в том случае, если человек был слепым всю жизнь. Это открывает хорошие перспективны не только для обсуждаемой технологии подмены отсутствующего сенсорного канала другим, но и для электронных систем, возвращающих человеку зрение в прямом смысле, вроде разнообразных сетчаток-имплантатов. Источник

[shapovalov-org]

Супер очки

Учёным Университета Флориды удалось разработать плёнку, умеющую сделать инфракрасный свет видимым! Вследствие продолжения их работ, на свет могут появиться мобильные телефоны, очки и даже ветровые автомобильные стёкла с функцией ночного видео! Один из учёных – Френки Соу (Franky So), который принимал непосредственное участие в разработке так рассказывает об изобретении: “устройство способно превращать любые инфракрасные лучи в видимые глазу человека изображения, а самое главное – это небольшой вес , примерно 10 грамм.” Статья об изобретении вышла в печать в журнале “Advanced Materials”, частичная финансовая поддержка оказывалась со стороны Министерства Обороны США – “DARPA”. Большая часть современных приборов ночного видения выглядят громоздко и потребляют большое количество электроэнергии, больше тысячи вольт! Новинка же использует тонкий пластик и работает посредством органических светодиодов, заменяющих вакуум между громоздкими линзами. Попадая на первый слой семислойной плёнки, инфракрасный свет генерируется в слабый электрический заряд. Для того, чтобы получить видимое изображение, дополнительный заряд усиливает сигнал от 3 до 5 вольт и конвертирует его. Как и другие устройства данного типа, новинка выдаёт изображение в зелёном цвете, при весе 10 грамм его толщина сопоставима с человеческим волосом. В итоге, на место увесистых и некомфортных очков ночного видения, можно произвести замену на плёнку. Для доработки устройства потребуется ещё порядка полутора лет. Спустя этот срок, на рынках, возможно появятся привычные нам предметы, но с нововведённым прибором ночного видения.

 Источник: evolutiontechnical.com

[shapovalov-org]

Ложный вакуум

"А ты можешь из ничего что-нибудь сделать, дяденька?" — "Нет, дружок, из ничего не выйдет ничего". Шекспир, "Король Лир" (пер. Т.Л. Щепкиной-Куперник) Вакуум — это пустое пространство. Его часто используют как синоним слова "ничто". Вот почему идея энергии вакуума показалась такой странной, когда ее впервые выдвинул Эйнштейн. Однако под влиянием достижений теории элементарных частиц за последние три десятилетия отношение физиков к вакууму коренным образом поменялось. Исследования вакуума продолжаются, и чем больше мы узнаем о нем, тем он кажется сложнее и удивительнее. Согласно современным теориям элементарных частиц, вакуум — это физический объект; он может быть заряжен энергией и может находиться в разнообразных состояниях. В терминологии физиков эти состояния называют разными вакуумами. Типы элементарных частиц, их массы и взаимодействия определяются лежащим в основе вакуумом. Взаимосвязь между частицами и вакуумом подобна той, что существует между звуковыми волнами и материалом, по которому они распространяются. Вакуум, в котором мы живем, находится в наинизшем энергетическом состоянии, его называют "истинным вакуумом". Вполне возможно, что наш вакуум не является самым низкоэнергетическим. Теория струн, которая на сегодня является основным кандидатом на роль самой фундаментальной физической теории, предполагает существование вакуумов с отрицательной энергией. Если они действительно существуют, то наш вакуум спонтанно распадется с катастрофическими последствиями для всех содержащихся в нем материальных объектов. Физики собрали массу знаний о частицах, который населяют этот тип вакуума, и силах, действующих между ними. Сильное ядерное взаимодействие, например, связывает протоны и нейтроны в атомных ядрах, электромагнитные силы удерживают электроны на их орбитах вокруг ядер, а слабое взаимодействие отвечает за поведение неуловимых легких частиц, называемых нейтрино. В соответствии со своими именами эти три взаимодействия обладают очень разной силой, причем электромагнитное взаимодействие занимает промежуточное положение между сильным и слабым. Свойства элементарных частиц в других вакуумах могут быть совершенно иными. Неизвестно, сколько существует разных вакуумов, но физика элементарных частиц позволяет предположить, что их, вероятно, должно быть еще по крайней мере два, причем обладающих большей симметрией и меньшим разнообразием частиц и взаимодействий. Первый из них — это так называемый электрослабый вакуум, в которое электромагнитное и слабое взаимодействия имеют одинаковую силу и проявляются как составляющие одной объединенной силы. Электроны в этом вакууме имеют нулевую массу и неотличимы от нейтрино. Они движутся со скоростью света и не могут удерживаться внутри атомов. Неудивительно, что мы живем не в этом типе вакуума. Второй — это вакуум Великого объединения, в котором сливаются все три типа взаимодействий между частицами. В этом высокосимметричном состоянии нейтрино, электроны и кварки (из которых состоят протоны и нейтроны) становятся взаимозаменимыми. Если электрослабый вакуум почти наверняка существует, то вакуум Великого объединения — гораздо более умозрительная конструкция. Теории элементарных частиц, которые предсказывают его существование, привлекательны с теоретической точки зрения, но задействуют чрезвычайно высокие энергии, а их наблюдательные подтверждения немногочисленны и в основном носят косвенный характер. Каждый кубический сантиметр электрослабого вакуума содержит колоссальную энергию и — согласно соотношению Эйнштейна между массой и энергией — громадную массу, около десяти миллионов триллионов тонн (это примерно масса Луны). Сталкиваясь с такими огромными числами, физики переходят на сокращенную запись чисел, выражая их степенями десятки. Триллион — это единица, за которой следует 12 нулей; его записывают как 10^12. Десять миллионов триллионов — это единица с 19 нулями; то есть плотность массы электрослабого вакуума составляет 10^19 тонн на ��убический сантиметр. Для вакуума Великого объединения плотность массы оказывается еще больше, причем чудовищно больше — в 10^48 раз. Излишне упоминать, что этот вакуум никогда не создавался в лаборатории: на это потребовалось бы много больше энергии, чем доступно при современных технологиях. По сравнению с этими ошеломляющими величинами энергия обычного истинного вакуума ничтожна. Долгое время считалось, что она в точности равна нулю, однако недавние наблюдения указывают на то, что вакуум может обладать небольшой положительной энергией, которая эквивалентна массе трех атомов водорода на кубический метр. Значение этого открытия прояснится в главах 9, 12 и 14. Высокоэнергичные вакуумы называют "ложными", поскольку, в отличие от истинного вакуума, они неустойчивы. Спустя короткое время, обычно малую долю секунды, ложный вакуум распадается, превращаясь истинный, а его избыточная энергия высвобождается в виде огненного шара из элементарных частиц. В следующих главах мы гораздо подробнее рассмотрим процесс распада вакуума. Если вакуум обладает энергией, то, согласно Эйнштейну, он должен иметь и натяжение. Этот вывод легко понять из простых энергетических соображений. Сила всегда действует на физический объект в направлении уменьшения его энергии. (Точнее, потенциальной энергии, которая представляет собой составляющую энергии, не связанную с движением.) Например, сила гравитации тянет объекты вниз, в направлении убывания их энергии. (Гравитационная энергия растет с высотой над землей.) Для ложного вакуума энергия пропорциональна объему, который он занимает, и может быть уменьшена только сокращением объема. Поэтому должна существовать сила, вызывающая сжатие вакуума. Эта сила и есть натяжение. Но натяжение создает отталкивающий гравитационный эффект. В случае вакуума отталкивание в три раза сильнее, чем гравитационное притяжение, вызванное его массой, так что в сумме получается очень сильное отталкивание. Эйнштейн использовал эту антигравитацию вакуума, чтобы уравновесить гравитационное притяжение обычной материи в своей стационарной модели мира. Он обнаружил, что баланс достигается, когда плотность массы материи в два раза превосходит вакуумную. Гут предложил другой план: вместо уравновешивания Вселенной он хотел ее раздуть. Поэтому он позволил отталкивающей гравитации ложного вакуума господствовать, не встречая сопротивления. Космическая инфляция Алан Гут в своем кабинете в Массачусетском технологическом институте. Гут — гордый победитель конкурса на самый захламленный кабинет, организованный в 1995 году газетой Boston Globe. Что бы случилось, если бы в далеком прошлом простр��нство Вселенной находилось в состоянии ложного вакуума? Если плотность материи в ту эпоху была меньше, чем требуется для уравновешивания Вселенной, тогда доминировала бы отталкивающая гравитация. Это вызвало бы расширение Вселенной, даже если бы первоначально она не расширялась. Чтобы сделать наши представления более определенными, будем считать, что Вселенная замкнута. Тогда она раздувается подобно воздушному шару на рисунке 3.1. С ростом объема Вселенной материя разрежается, и ее плотность падает. Однако плотность массы ложного вакуума является фиксированной константой; она всегда остается одинаковой. Так что очень быстро плотность материи становится пренебрежимо малой, мы остаемся с однородным расширяющимся морем ложного вакуума. Расширение вызывается натяжением ложного вакуума, превосходящим притяжение, связанное с плотностью его массы. Поскольку ни одна из этих величин не меняется со временем, темп расширения остается с высокой точностью постоянным. Этот темп характеризуют пропорцией, в которой Вселенная расширяется за единицу времени (скажем, за одну секунду). По смыслу эта величина очень похожа на темп инфляции в экономике — процентное увеличение цен за год. В 1980 году, когда Гут вел семинар в Гарварде, уровень инфляции в США составлял 14%. Если бы это значение оставалось неизменным, цены удваивались бы каждые 5,3 года. Аналогично, постоянный темп расширения Вселенной подразумевает, что существует фиксированный интервал времени, на протяжении которого размер Вселенной увеличивается вдвое. Рост, который характеризуется постоянным временем удвоения, называют экспоненциальным. Известно, что он очень быстро приводит к гигантским числам. Если сегодня кусок пиццы стоит 1 доллар, то через 10 циклов удвоения (53 года в нашем примере) его цена составит 1024 доллара, а через 330 циклов достигнет 10^100 долларов. Это колоссальное число, единица, за которой следует 100 нулей, имеет специальное название — гугол. Гут предложил использовать в космологии термин инфляция для описания экспоненциального расширения Вселенной. Время удвоения для вселенной, заполненной ложным вакуумом, невероятно короткое. И чем выше энергия вакуума, тем оно короче. В случае электрослабого вакуума вселенная расширится в гугол раз за одну тридцатую микросекунды, а в присутствии вакуума Великого объединения это случится в 10^26 раз быстрее. За столь короткую долю секунды область размером с атом раздуется до размеров, намного превосходящих всю наблюдаемую сегодня Вселенную. Поскольку ложный вакуум нестабилен, он в конце концов распадается, и его энергия зажигает огненный шар из частиц. Это событие обозначает конец инфляции и начало обычной космологической эволюции. Тем самым, из крошечного исходного зародыша мы получаем громадных размеров горячую расширяющуюся Вселенную. А в качестве дополнительного бонуса в этом сценарии удивительным образом исчезают проблемы горизонта и плоской геометрии, характерные для космологии Большого взрыва. Суть проблемы горизонта состоит в том, что расстояния между некот��рыми частями наблюдаемой Вселенной таковы, что они, по-видимому, всегда были больше расстояния, пройденного светом с момента Большого взрыва. Это предполагает, что они никогда не взаимодействовали друг с другом, а тогда трудно объяснить, как они достигли почти точного равенства температур и плотностей. В стандартной теории Большого взрыва путь, пройденный светом, растет пропорционально возрасту Вселенной, тогда как расстояние между областями увеличивается медленнее, поскольку космическое расширение замедляется гравитацией. Области, которые не могут взаимодействовать сегодня, смогут влиять друг на друга в будущем, когда свет покроет наконец разделяющее их расстояние. Но в прошлом пройденное светом расстояние становится еще короче, чем надо, так что, если области не могут взаимодействовать сегодня, они тем более не были способны к этому раньше. Корень проблемы, таким образом, связан с притягивающей природой гравитации, из-за которой расширение постепенно замедляется. Однако во вселенной с ложным вакуумом гравитация отталкивающая, и вместо того, чтобы замедлять расширение, она ускоряет его. При этом положение меняется на противоположное: области, которые могут обмениваться световыми сигналами, в будущем потеряют эту возможность. И, что более важно, те области, которые сегодня недосягаемы друг для друга, должны были взаимодействовать в прошлом. Проблема горизонта исчезает! Проблема плоского пространства разрешается столь же легко. Оказывается, что Вселенная удаляется от критической плотности, только если ее расширение замедляется. В случае ускоренного инфляционного расширения все обстоит наоборот: Вселенная приближается к критической плотности, а значит, становится более плоской. Поскольку инфляция увеличивает Вселенную в колоссальное число раз, нам видна лишь крошечная ее часть. Эта наблюдаемая область выглядит плоской подобно нашей Земле, которая тоже кажется плоской, если смотреть на нее, находясь вблизи поверхности. Итак, короткий период инфляции делает Вселенную большой, горячей, однородной и плоской, создавая как раз такие начальные условия, которые требуются для стандартной космологии Большого взрыва... Отрывок из книги Александра Виленкина "Мир многих миров"

[shapovalov-org]

Ложный вакуум

Энергия E выше, чем в состоянии истинного вакуума (основное состояние), но потенциальный барьер препятствует пер��ходу поля. Таким образом, переход возможен лишь при высокой энергии поля или путём квантовомеханического туннелирования "А ты можешь из ничего что-нибудь сделать, дяденька?" — "Нет, дружок, из ничего не выйдет ничего". Шекспир, "Король Лир" (пер. Т.Л. Щепкиной-Куперник) Вакуум — это пустое пространство. Его часто используют как синоним слова "ничто". Вот почему идея энергии вакуума показалась такой странной, когда ее впервые выдвинул Эйнштейн. Однако под влиянием достижений теории элементарных частиц за последние три десятилетия отношение физиков к вакууму коренным образом поменялось. Исследования вакуума продолжаются, и чем больше мы узнаем о нем, тем он кажется сложнее и удивительнее. Согласно современным теориям элементарных частиц, вакуум — это физический объект; он может быть заряжен энергией и может находиться в разнообразных состояниях. В терминологии физиков эти состояния называют разными вакуумами. Типы элементарных частиц, их массы и взаимодействия определяются лежащим в основе вакуумом. Взаимосвязь между частицами и вакуумом подобна той, что существует между звуковыми волнами и материалом, по которому они распространяются. Вакуум, в котором мы живем, находится в наинизшем энергетическом состоянии, его называют "истинным вакуумом". Вполне возможно, что наш вакуум не является самым низкоэнергетическим. Теория струн, которая на сегодня является основным кандидатом на роль самой фундаментальной физической теории, предполагает существование вакуумов с отрицательной энергией. Если они действительно существуют, то наш вакуум спонтанно распадется с катастрофическими последствиями для всех содержащихся в нем материальных объектов. Физики собрали массу знаний о частицах, который населяют этот тип вакуума, и силах, действующих между ними. Сильное ядерное взаимодействие, например, связывает протоны и нейтроны в атомных ядрах, электромагнитные силы удерживают электроны на их орбитах вокруг ядер, а слабое взаимодействие отвечает за поведение неуловимых легких частиц, называемых нейтрино. В соответствии со своими именами эти три взаимодействия обладают очень разной силой, причем электромагнитное взаимодействие занимает промежуточное положение между сильным и слабым. Свойства элементарных частиц в других вакуумах могут быть совершенно иными. Неизвестно, сколько существует разных вакуумов, но физика элементарных частиц позволяет предположить, что их, вероятно, должно быть еще по крайней мере два, причем обладающих большей симметрией и меньшим разнообразием частиц и взаимодействий. Первый из них — это так называемый электрослабый вакуум, в которое электромагнитное и слабое взаимодействия имеют одинаковую силу и проявляются как составляющие одной объединенной силы. Электроны в этом вакууме имеют нулевую массу и неотличимы от нейтрино. Они движутся со скоростью света и не могут удерживаться внутри атомов. Неудивительно, что мы живем не в этом типе вакуума. Второй — это вакуум Великого объединения, в котором сливаются все три типа взаимодействий между частицами. В этом высокосимметричном состоянии нейтрино, электроны и кварки (из которых состоят протоны и нейтроны) становятся взаимозаменимыми. Если электрослабый вакуум почти наверняка существует, то вакуум Великого объединения — гораздо более умозрительная конструкция. Теории элементарных частиц, которые предсказывают его существование, привлекательны с теоретической точки зрения, но задействуют чрезвычайно высокие энергии, а их наблюдательные подтверждения немногочисленны и в основном носят косвенный характер. Каждый кубический сантиметр электрослабого вакуума содержит колоссальную энергию и — согласно соотношению Эйнштейна между массой и энергией — громадную массу, около десяти миллионов триллионов тонн (это примерно масса Луны). Сталкиваясь с такими огромными числами, физики переходят на сокращенную запись чисел, выражая их степенями десятки. Триллион — это единица, за которой следует 12 нулей; его записывают как 10^12. Десять миллионов триллионов — это единица с 19 нулями; то есть плотность массы электрослабого вакуума составляет 10^19 тонн на кубический сантиметр. Для вакуума Великого объединения плотность массы оказывается еще больше, причем чудовищно больше — в 10^48 раз. Излишне упоминать, что этот вакуум никогда не создавался в лаборатории: на это потребовалось бы много больше энергии, чем доступно при современных технологиях. По сравнению с этими ошеломляющими величинами энергия обычного истинного вакуума ничтожна. Долгое время считалось, что она в точности равна нулю, однако недавние наблюдения указывают на то, что вакуум может обладать небольшой положительной энергией, которая эквивалентна массе трех атомов водорода на кубический метр. Значение этого открытия прояснится в главах 9, 12 и 14. Высокоэнергичные вакуумы называют "ложными", поскольку, в отличие от истинного вакуума, они неустойчивы. Спустя короткое время, обычно малую долю секунды, ложный вакуум распадается, превращаясь истинный, а его избыточная энергия высвобождается в виде огненного шара из элементарных частиц. В следующих главах мы гораздо подробнее рассмотрим процесс распада вакуума. Если вакуум обладает энергией, то, согласно Эйнштейну, он должен иметь и натяжение. Этот вывод легко понять из простых энергетических соображений. Сила всегда действует на физический объект в направлении уменьшения его энергии. (Точнее, потенциальной энергии, которая представляет собой составляющую энергии, не связанную с движением.) Например, сила гравитации тянет объекты вниз, в направлении убывания их энергии. (Гравитационная энергия растет с высотой над землей.) Для ложного вакуума энергия пропорциональна объему, который он занимает, и может быть уменьшена только сокращением объема. Поэтому должна существовать сила, вызывающая сжатие вакуума. Эта сила и есть натяжение. Но натяжение создает отталкивающий гравитационный эффект. В случае вакуума отталкивание в три раза сильнее, чем гравитационное притяжение, вызванное его массой, так что в сумме получается очень сильное отталкивание. Эйнштейн использовал эту антигравитацию вакуума, чтобы уравновесить гравитационное притяжение обычной материи в своей стационарной модели мира. Он обнаружил, что баланс достигается, когда плотность массы материи в два раза превосходит вакуумную. Гут предложил другой план: вместо уравновешивания Вселенной он хотел ее раздуть. Поэтому он позволил отталкивающей гравитации ложного вакуума господствовать, не встречая сопротивления. Космическая инфляция Алан Гут в своем кабинете в Массачусетском технологическом институте. Гут — гордый победитель конкурса на самый захламленный кабинет, организованный в 1995 году газетой Boston Globe. Что бы случилось, если бы в далеком прошлом пространство Вселенной находилось в состоянии ложного вакуума? Если плотность материи в ту эпоху была меньше, чем требуется для уравновешивания Вселенной, тогда доминировала бы отталкивающая гравитация. Это вызвало бы расширение Вселенной, даже если бы первоначально она не расширялась. Чтобы сделать наши представления более определенными, будем считать, что Вселенная замкнута. Тогда она раздувается подобно воздушному шару на рисунке 3.1. С ростом объема Вселенной материя разрежается, и ее плотность падает. Однако плотность массы ложного вакуума является фиксированной константой; она всегда остается одинаковой. Так что очень быстро плотность материи становится пренебрежимо малой, мы остаемся с однородным расширяющимся морем ложного вакуума. Расширение вызывается натяжением ложного вакуума, превосходящим притяжение, связанное с плотностью его массы. Поскольку ни одна из этих величин не меняется со временем, темп расширения остается с высокой точностью постоянным. Этот темп характеризуют пропорцией, в которой Вселенная расширяется за единицу времени (скажем, за одну секунду). По смыслу эта величина очень похожа на темп инфляции в экономике — процентное увеличение цен за год. В 1980 году, когда Гут вел семинар в Гарварде, уровень инфляции в США составлял 14%. Если бы это значение оставалось неизменным, цены удваивались бы каждые 5,3 года. Аналогично, постоянный темп расширения Вселенной подразумевает, что существует фиксированный интервал времени, на протяжении которого размер Вселенной увеличивается вдвое. Рост, который характеризуется постоянным временем удвоения, называют экспоненциальным. Известно, что он очень быстро приводит к гигантским числам. Если сегодня кусок пиццы стоит 1 доллар, то через 10 циклов удвоения (53 года в нашем примере) его цена составит 1024 доллара, а через 330 циклов достигнет 10^100 долларов. Это колоссальное число, единица, за которой следует 100 нулей, имеет специальное название — гугол. Гут предложил использовать в космологии термин инфляция для описания экспоненциального расширения Вселенной. Время удвоения для вселенной, заполненной ложным вакуумом, невероятно короткое. И чем выше энергия вакуума, тем оно короче. В случае электрослабого вакуума вселенная расширится в гугол раз за одну тридцатую микросекунды, а в присутствии вакуума Великого объединения это случится в 10^26 раз быстрее. За столь короткую долю секунды область размером с атом раздуется до размеров, намного превосходящих всю наблюдаемую сегодня Вселенную. Поскольку ложный вакуум нестабилен, он в конце концов распадается, и его энергия зажигает огненный шар из частиц. Это событие обозначает конец инфляции и начало обычной космологической эволюции. Тем самым, из крошечного исходного зародыша мы получаем громадных размеров горячую расширяющуюся Вселенную. А в качестве дополнительного бонуса в этом сценарии удивительным образом исчезают проблемы горизонта и плоской геометрии, характерные для космологии Большого взрыва. Суть проблемы горизонта состоит в том, что расстояния между некоторыми частями наблюдаемой Вселенной таковы, что они, по-видимому, всегда были больше расстояния, пройденного светом с момента Большого взрыва. Это предполагает, что они никогда не взаимодействовали друг с другом, а тогда трудно объяснить, как они достигли почти точного равенства температур и плотностей. В стандартной теории Большого взрыва путь, пройденный светом, растет пропорционально возрасту Вселенной, тогда как расстояние между областями увеличивается медленнее, поскольку космическое расширение замедляется гравитацией. Области, которые не могут взаимодействовать сегодня, смогут влиять друг на друга в будущем, когда свет покроет наконец разделяющее их расстояние. Но в прошлом пройденное светом расстояние становится еще короче, чем надо, так что, если области не могут взаимодействовать сегодня, они тем более не были способны к этому раньше. Корень проблемы, таким образом, связан с притягивающей природой гравитации, из-за которой расширение постепенно замедляется. Однако во вселенной с ложным вакуумом гравитация отталкивающая, и вместо того, чтобы замедлять расширение, она ускоряет его. При этом положение меняется на противоположное: области, которые могут обмениваться световыми сигналами, в будущем потеряют эту возможность. И, что более важно, те области, которые сегодня недосягаемы друг для друга, должны были взаимодействовать в прошлом. Проблема горизонта исчезает! Проблема плоского пространства разрешается столь же легко. Оказывается, что Вселенная удаляется от критической плотности, только если ее расширение замедляется. В случае ускоренного инфляционного расширения все обстоит наоборот: Вселенная приближается к критической плотности, а значит, становится более плоской. Поскольку инфляция увеличивает Вселенную в колоссальное число раз, нам видна лишь крошечная ее часть. Эта наблюдаемая область выглядит плоской подобно нашей Земле, которая тоже кажется плоской, если смотреть на нее, находясь вблизи поверхности. Итак, короткий период инфляции делает Вселенную большой, горячей, однородной и плоской, создавая как раз такие начальные условия, которые требуются для стандартной космологии Большого взрыва... Отрывок из книги Александра Виленкина "Мир многих миров"

[shapovalov-org]

Ложный вакуум

Энергия E выше, чем в состоянии истинного вакуума (основное состояние), но потенциальный барьер препятствует переходу поля. Таким образом, переход возможен лишь при высокой энергии поля или путём квантовомеханического туннелирования "А ты можешь из ничего что-нибудь сделать, дяденька?" — "Нет, дружок, из ничего не выйдет ничего". Шекспир, "Король Лир" (пер. Т.Л. Щепкиной-Куперник) Вакуум — это пустое пространство. Его часто используют как синоним слова "ничто". Вот почему идея энергии вакуума показалась такой странной, когда ее впервые выдвинул Эйнштейн. Однако под влиянием достижений теории элементарных частиц за последние три десятилетия отношение физиков к вакууму коренным образом поменялось. Исследования вакуума продолжаются, и чем больше мы узнаем о нем, тем он кажется сложнее и удивительнее. Согласно современным теориям элементарных частиц, вакуум — это физический объект; он может быть заряжен энергией и может находиться в разнообразных состояниях. В терминологии физиков эти состояния называют разными вакуумами. Типы элементарных частиц, их массы и взаимодействия определяются лежащим в основе вакуумом. Взаимосвязь между частицами и вакуумом подобна той, что существует между звуковыми волнами и материалом, по которому они распространяются. Вакуум, в котором мы живем, находится в наинизшем энергетическом состоянии, его называют "истинным вакуумом". Вполне возможно, что наш вакуум не является самым низкоэнергетическим. Теория струн, которая на сегодня является основным кандидатом на роль самой фундаментальной физической теории, предполагает существование вакуумов с отрицательной энергией. Если они действительно существуют, то наш вакуум спонтанно распадется с катастрофическими последствиями для всех содержащихся в нем материальных объектов. Физики собрали массу знаний о частицах, который населяют этот тип вакуума, и силах, действующих между ними. Сильное ядерное взаимодействие, например, связывает протоны и нейтроны в атомных ядрах, электромагнитные силы удерживают электроны на их орбитах вокруг ядер, а слабое взаимодействие отвечает за поведение неуловимых легких частиц, называемых нейтрино. В соответствии со своими именами эти три взаимодействия обладают очень разной силой, причем электромагнитное взаимодействие занимает промежуточное положение между сильным и слабым. Свойства элементарных частиц в других вакуумах могут быть совершенно иными. Неизвестно, сколько существует разных вакуумов, но физика элементарных частиц позволяет предположить, что их, вероятно, должно быть еще по крайней мере два, причем обладающих большей симметрией и меньшим разнообразием частиц и взаимодействий. Первый из них — это так называемый электрослабый вакуум, в которое электромагнитное и слабое взаимодействия имеют одинаковую силу и проявляются как составляющие одной объединенной силы. Электроны в этом вакууме имеют нулевую массу и неотличимы от нейтрино. Они движутся со скоростью света и не могут удерживаться внутри атомов. Неудивительно, что мы живем не в этом типе вакуума. Второй — это вакуум Великого объединения, в котором сливаются все три типа взаимодействий между частицами. В этом высокосимметричном состоянии нейтрино, электроны и кварки (из которых состоят протоны и нейтроны) становятся взаимозаменимыми. Если электрослабый вакуум почти наверняка существует, то вакуум Великого объединения — гораздо более умозрительная конструкция. Теории элементарных частиц, которые предсказывают его существование, привлекательны с теоретической точки зрения, но задействуют чрезвычайно высокие энергии, а их наблюдательные подтверждения немногочисленны и в основном носят косвенный характер. Каждый кубический сантиметр электрослабого вакуума содержит колоссальную энергию и — согласно соотношению Эйнштейна между массой и энергией — громадную массу, около десяти миллионов триллионов тонн (это примерно масса Луны). Сталкиваясь с такими огромными числами, физики переходят на сокращенную запись чисел, выражая их степенями десятки. Триллион — это единица, за которой следует 12 нулей; его записывают как 10^12. Десять миллионов триллионов — это единица с 19 нулями; то есть плотность массы электрослабого вакуума составляет 10^19 тонн на кубический сантиметр. Для вакуума Великого объединения плотность массы оказывается еще больше, причем чудовищно больше — в 10^48 раз. Излишне упоминать, что этот вакуум никогда не создавался в лаборатории: на это потребовалось бы много больше энергии, чем доступно при современных технологиях. По сравнению с этими ошеломляющими величинами энергия обычного истинного вакуума ничтожна. Долгое время считалось, что она в точности равна нулю, однако недавние наблюдения указывают на то, что вакуум может обладать небольшой положительной энергией, которая эквивалентна массе трех атомов водорода на кубический метр. Значение этого открытия прояснится в главах 9, 12 и 14. Высокоэнергичные вакуумы называют "ложными", поскольку, в отличие от истинного вакуума, они неустойчивы. Спустя короткое время, обычно малую долю секунды, ложный вакуум распадается, превращаясь истинный, а его избыточная энергия высвобождается в виде огненного шара из элементарных частиц. В следующих главах мы гораздо подробнее рассмотрим процесс распада вакуума. Если вакуум обладает энергией, то, согласно Эйнштейну, он должен иметь и натяжение. Этот вывод легко понять из простых энергетических соображений. Сила всегда действует на физический объект в направлении уменьшения его энергии. (Точнее, потенциальной энергии, которая представляет собой составляющую энергии, не связанную с движением.) Например, сила гравитации тянет объекты вниз, в направлении убывания их энергии. (Гравитационная энергия растет с высотой над землей.) Для ложного вакуума энергия пропорциональна объему, который он занимает, и может быть уменьшена только сокращением объема. Поэтому должна существовать сила, вызывающая сжатие вакуума. Эта сила и есть натяжение. Но натяжение создает отталкивающий гравитационный эффект. В случае вакуума отталкивание в три раза сильнее, чем гравитационное притяжение, вызванное его массой, так что в сумме получается очень сильное отталкивание. Эйнштейн использовал эту антигравитацию вакуума, чтобы уравновесить гравитационное притяжение обычной материи в своей стационарной модели мира. Он обнаружил, что баланс достигается, когда плотность массы материи в два раза превосходит вакуумную. Гут предложил другой план: вместо уравновешивания Вселенной он хотел ее раздуть. Поэтому он позволил отталкивающей гравитации ложного вакуума господствовать, не встречая сопротивления. Космическая инфляция Алан Гут в своем кабинете в Массачусетском технологическом институте. Гут — гордый победитель конкурса на самый захламленный кабинет, организованный в 1995 году газетой Boston Globe. Что бы случилось, если бы в далеком прошлом пространство Вселенной находилось в состоянии ложного вакуума? Если плотность материи в ту эпоху была меньше, чем требуется для уравновешивания Вселенной, тогда доминировала бы отталкивающая гравитация. Это вызвало бы расширение Вселенной, даже если бы первоначально она не расширялась. Чтобы сделать наши представления более определенными, будем считать, что Вселенная замкнута. Тогда она раздувается подобно воздушному шару на рисунке 3.1. С ростом объема Вселенной материя разрежается, и ее плотность падает. Однако плотность массы ложного вакуума является фиксированной константой; она всегда остается одинаковой. Так что очень быстро плотность материи становится пренебрежимо малой, мы остаемся с однородным расширяющимся морем ложного вакуума. Расширение вызывается натяжением ложного вакуума, превосходящим притяжение, связанное с плотностью его массы. Поскольку ни одна из этих величин не меняется со временем, темп расширения остается с высокой точностью постоянным. Этот темп характеризуют пропорцией, в которой Вселенная расширяется за единицу времени (скажем, за одну секунду). По смыслу эта величина очень похожа на темп инфляции в экономике — процентное увеличение цен за год. В 1980 году, когда Гут вел семинар в Гарварде, уровень инфляции в США составлял 14%. Если бы это значение оставалось неизменным, цены удваивались бы каждые 5,3 года. Аналогично, постоянный темп расширения Вселенной подразумевает, что существует фиксированный интервал времени, на протяжении которого размер Вселенной увеличивается вдвое. Рост, который характеризуется постоянным временем удвоения, называют экспоненциальным. Известно, что он очень быстро приводит к гигантским числам. Если сегодня кусок пиццы стоит 1 доллар, то через 10 циклов удвоения (53 года в нашем примере) его цена составит 1024 доллара, а через 330 циклов достигнет 10^100 долларов. Это колоссальное число, единица, за которой следует 100 нулей, имеет специальное название — гугол. Гут предложил использовать в космологии термин инфляция для описания экспоненциального расширения Вселенной. Время удвоения для вселенной, зап��лненной ложным вакуумом, невероятно короткое. И чем выше энергия вакуума, тем оно короче. В случае электрослабого вакуума вселенная расширится в гугол раз за одну тридцатую микросекунды, а в присутствии вакуума Великого объединения это случится в 10^26 раз быстрее. За столь короткую долю секунды область размером с атом раздуется до размеров, намного превосходящих всю наблюдаемую сегодня Вселенную. Поскольку ложный вакуум нестабилен, он в конце концов распадается, и его энергия зажигает огненный шар из частиц. Это событие обозначает конец инфляции и начало обычной космологической эволюции. Тем самым, из крошечного исходного зародыша мы получаем громадных размеров горячую расширяющуюся Вселенную. А в качестве дополнительного бонуса в этом сценарии удивительным образом исчезают проблемы горизонта и плоской геометрии, характерные для космологии Большого взрыва. Суть проблемы горизонта состоит в том, что расстояния между некоторыми частями наблюдаемой Вселенной таковы, что они, по-видимому, всегда были больше расстояния, пройденного светом с момента Большого взрыва. Это предполагает, что они никогда не взаимодействовали друг с другом, а тогда трудно объяснить, как они достигли почти точного равенства температур и плотностей. В стандартной теории Большого взрыва путь, пройденный светом, растет пропорционально возрасту Вселенной, тогда как расстояние между областями увеличивается медленнее, поскольку космическое расширение замедляется гравитацией. Области, которые не могут взаимодействовать сегодня, смогут влиять друг на друга в будущем, когда свет покроет наконец разделяющее их расстояние. Но в прошлом пройденное светом расстояние становится еще короче, чем надо, так что, если области не могут взаимодействовать сегодня, они тем более не были способны к этому раньше. Корень проблемы, таким образом, связан с притягивающей природой гравитации, из-за которой расширение постепенно замедляется. Однако во вселенной с ложным вакуумом гравитация отталкивающая, и вместо того, чтобы замедлять расширение, она ускоряет его. При этом положение меняется на противоположное: области, которые могут обмениваться световыми сигналами, в будущем потеряют эту возможность. И, что более важно, те области, которые сегодня недосягаемы друг для друга, должны были взаимодействовать в прошлом. Проблема горизонта исчезает! Проблема плоского пространства разрешается столь же легко. Оказывается, что Вселенная удаляется от критической плотности, только если ее расширение замедляется. В случае ускоренного инфляционного расширения все обстоит наоборот: Вселенная приближается к критической плотности, а значит, становится более плоской. Поскольку инфляция увеличивает Вселенную в колоссальное число раз, нам видна лишь крошечная ее часть. Эта наблюдаемая область выглядит плоской подобно нашей Земле, которая тоже кажется плоской, если смотреть на нее, находясь вблизи поверхности. Итак, короткий период инфляции делает Вселенную большой, горячей, однородной и плоской, создавая как раз такие начальные условия, которые требуются для стандартной космологии Большого взрыва... Отрывок из книги Александра Виленкина "Мир многих миров"

[shapovalov-org]

Пять фактов о планете Земля

Земля, Terra, Earth, Erde, все народы по-разному называют один и тот же мир, в котором все мы живем. Посетив все известные миры солнечной системы, мы искренне начали понимать, насколько уникален наш собственный мир. В данном обзоре я познакомлю вас с малоизвестными фактами об уникальных физических и климатических особенностях нашего каменного гиганта определившими само наше существование. Все мы знаем главные особенности нашей планеты, которые пока не удалось наблюдать на других планетах – а именно океаны жидкой воды на поверхности и конечно существование жизни. Однако многим будет интересно узнать и об остальных уникальных особенностях нашей планеты, благодаря которым стало возможным существование и эволюция жизни на ней. 1. Железокаменный гигант Планета Земля не только самая крупная из каменистых планет солнечной системы, но и самая массивная (в солнечной системе крупнее, не всегда означает массивнее). Масса Земли оценивается в 5,97х10^24 кг, тогда как масса ее «сестры» Венеры меньше на 1,1х10^24 кг. Чтобы увеличить массу Венеры до массы Земли, нам бы не хватило даже всего материала Меркурия, Марса и Луны вместе взятыми (5,86*10^24 кг в сумме). И только добавив к этому планетарному «салату» Ганимед, крупнейший и самый массивный спутник планеты в солнечной системе (Юпитера), мы смогли бы «перевесить» каменного гиганта. И то лишь на ½ %. Подобная разница в массе достигается и еще тем фактом, что Земля так же и самая плотная планета солнечной системы (5,51г/см3). Ускорение свободного пад��ния (g) на ее экваторе аналогично таковому на уровне мнимой поверхности большинства планет гигантов (за исключением Юпитера, где g больше в 2,5 раза). Кстати о принципе «крупнее не значит массивнее»: Ганимед вдвое массивнее Луны, а его диаметр на 8% больше чем у планеты Меркурий (5300км против 4900км), однако он уступает последнему по массе более чем в два раза! 2. Природный ядерный реактор Недра Земли: 1-2 Внутреннее и внешнее ядро (суммарная масса 28,5 масс Луны); 3 мантия (52 массы Луны). Литосфера Земли (4) вместе с гидросферой и атмосферой составляют не более 1/3000 массы планеты Практически все любители физики и смежных наук (таких как астрофизика), хорошо знакомы с источниками энергии у звезд типа солнца, где происходит термоядерная реакция слияния ядер водорода и гелия. Активные процессы «производства» и передачи энергии происходят и внутри крупных планет, но за счет диаметрально противоположных процессов. Во время формирования нашей планеты наиболее тяжелые и плотные элементы, такие как железо, никель и радиоактивные изотопы опускались в центр планеты, наиболее легкие оставались ближе к поверхности. Таким образом, происходила дифференциация внутренних слоев планеты. Поэтому крупные небесные тела отличаются относительной скудностью тяжелых элементов у своей поверхности (одна из главных причин интереса землян к Марсу). В результате в центре планеты образовалось железно-никелевое ядро раскаленное распадом радиоактивных элементов до 5700°C. Все это тепло отдается через жидкую внешнюю оболочку и переходит в мантию. Собственно движение расплавленного металла во внешнем ядре и генерирует магнитное поле Земли. Через конвекционные процессы в мантии энергия достигает коры Земли — известный нам дрейф континентов результат постоянных движений литосферных плит, образующих земную кору. Т.е. Земля не просто гигантская глыба, проявляющая активность только у поверхности, а колоссальный ядерный реактор, с активными системами отдачи тепла и мощными генераторами магнитного поля. 3. Магнитный щит Схема магнитного поля Земли. Ионосфера появляется при ионизации молекул верхних слоев атмосферы солнечным излучением. Она имеется практически у всех планет с относительно плотными атмосферами и может отклонять часть заряженных частиц прилетающих с поверхности Солнца Выше упомянутое магнитное поле Земли так же не типично для планет земной группы. Точнее магнитное поле аналогичной природы нашли и у Мерку��ия, однако магнитосфера Земли по своим характеристикам больше напоминает магнитосферы планет гигантов. По своей напряженности на экваторе, оно уступает только Юпитеру (в 10 раз), превосходит Сатурн с Ураном и сравнимо с напряженностью магнитного поля Нептуна (0,3 Гс на экваторе). Однако по размерам магнитосферы и дипольному магнитному моменту оно значительно уступает им всем. Напряженность магнитного поля (Гаусс) выражает силу, с которой данное поле действует на заряженные частицы. В отличие от магнитосфер планет гигантов, магнитные полюса Земли не соответствуют географическим, северный магнитный полюс нашей планеты расположен в южном полушарии, а южный, соответственно в северном полушарии. Причины такого географического расположения магнитных полюсов заключаются в их постоянных инверсиях в геологических масштабах времени (связанное с хаотическими процессами в жидком внешнем ядре планеты). Магнитные полюса, путешествуя по поверхности Земли, по переменно приближаются к географическим полюсам планеты. Весь процесс занимает от 1000 до 10 000 лет, в течение которых «полярные» сияния в определенные периоды можно наблюдать на любых широтах планеты, вплоть до экватора. Во время таких инверсий магнитное поле планеты временно слабеет, что может приводить к увеличению радиационного фона на поверхности Земли. В настоящее время магнитные полюса «путешествуют» по планете с все более нарастающей скоростью – более 50км/ год в наши дни. Инверсии магнитных полюсов Земли за последние 5 млн лет. Черным цветом обозначены инверсии подобные современным. Белым цветом — периоды реверсии (магнитные полюса лежат в соответствующих географических) Ученые не располагают данными о положительной корреляции ослабления магнитное поля при его инверсии с массовыми вымиранием видов. Однако в любом случае такое ослабление «магнитного щита» Земли не застанет человечество врасплох: «Последний раз инверсия магнитного поля произошла около 780 тысяч лет назад. Если homo sapiens возник 240 тысяч лет назад, это значит, что наш вид ни разу не переживал геомагнитных инверсий. При этом большинство ученых сходится во мнении, что сам процесс от начала до конца занимает несколько тысяч лет — от 2—3 до 7—10 тысяч лет. При этом, правда, наиболее активная стадия может происходить внутри тысячелетнего временного интервала. С другой стороны, отдельные специалисты считают, что некоторые переполюсовки в истории Земли могли длиться и десятки тысяч лет. В любом случае, это не годы и не десятилетия» 4. Месяц стабильности Относительные размеры Земли, Луны и Плутона Если хаотические процессы в земном ядре не могут гарантировать стабильную ориентацию диполей магнитного поля Земли, то естественный спутник нашей планеты вот уже 4,5 млрд лет обеспечивает стабильную ориентацию ее географических полюсов относительно ее орбитальной плоскости обращения вокруг Солнца под углом в 23,5°(меняясь в пределах 3° с периодом в 100 000 лет). Такая стабильность оси вращения планеты капитальна для обеспечения относительно постоянных условий для эволюции жизни на нашей планете. К примеру, планеты Венера или Марс обречены хаотически менять угол наклона оси вращения к плоскости обращения, под влиянием приливных сил крупных планет и солнца. Однако ось вращения Земли подвержена так называемой прецессии. Вращение небесного тела характеризуется его движением вокруг собственной оси вращения, тогда как обращение выражает собственно движение одного небесного тела по орбите вокруг другого небесного тела. Таким образом, Земля не вращается вокруг солнца, а обращается за 365 суточных вращений Земли. Существование такого грузного «стабилизатора» на орбите нашего железокаменного гиганта, так же больше сближает его с газовыми и ледяными гигантами. Луна имеет поперечный диаметр в 3476 км и является пятым по массе спутником в солнечной системе (после крупнейших спутников Юпитера и Сатурна). Его материи легко хватило бы на 5 планетоидов массой с Плутон, а остатка хватит на еще два пояса астероидов между орбитами Марса и Юпитера! Система Земля-Луна имеет наименьшее соотношение массы планеты и его спутника в солнечной системе (до этого принадлежавшей системе Плутон-Харон), Земля превосходит в этом отношении Луну «лишь» в 81 раз. К примеру, Сатурн превосходит по массе Титан почти в 3000 раз! 5. Вселенная размером с соринку… Вояджер 1, 1990г, расстояние — 6 млрд км Большая масса Земли в сочетании с мощным магнитным полем и крупным естественным спутником внесли основной вклад в климатическое разнообразие нашей планеты. Многие помнят как в фантастических сагах герои путешествовали по различным мирам в которых доминировал лишь определенный тип климата. Это скальные планеты Вулкан из Звездного пути, горячий Татуин, замерзший Хат и лесной спутник гиганта Эндора в Звездных воинах. Конечно это лишь упрощение авторов, и населенные планеты могут проявлять большое климатическое разнообразие, как и на Земле. На нашем железокаменном гиганте есть место для целой вселенной всевозможных ландшафтов – и для безграничных океанов, и для непроходимых лесов с джунглями и, конечно же, для бескрайней ослепительной ледяной глади полюсов. На этой заключительной (но не последней), удивительной и уникальной особенности нашей планеты я бы хотел закончить этот краткий обзор. Однако правильнее было бы дать слово давно покинувшему нас, но оставившему солидное интеллектуальное наследие Карлу Сагану: «Взгляните ещё раз на эту точку. Это здесь. Это наш дом. Это мы. Все, кого вы любите, все, кого вы ��наете, все, о ком вы когда-либо слышали, все когда-либо существовавшие люди прожили свои жизни на ней. Множество наших наслаждений и страданий, тысячи самоуверенных религий, идеологий и экономических доктрин, каждый охотник и собиратель, каждый герой и трус, каждый созидатель и разрушитель цивилизаций, каждый король и крестьянин, каждая влюблённая пара, каждая мать и каждый отец, каждый способный ребёнок, изобретатель и путешественник, каждый преподаватель этики, каждый лживый политик, каждая «суперзвезда», каждый «величайший лидер», каждый святой и грешник в истории нашего вида жили здесь — на соринке, подвешенной в солнечном луче. Земля — очень маленькая сцена на безбрежной космической арене. Подумайте о реках крови, пролитых всеми этими генералами и императорами, чтобы, в лучах славы и триумфа, они могли стать кратковременными хозяевами части песчинки. Подумайте о бесконечных жестокостях, совершаемых обитателями одного уголка этой точки над едва отличимыми обитателями другого уголка. О том, как часты меж ними разногласия, о том, как жаждут они убивать друг друга, о том, как горяча их ненависть. Наше позёрство, наша воображаемая значимость, иллюзия о нашем привилегированном статусе во вселенной — все они пасуют перед этой точкой бледного света. Наша планета — лишь одинокая пылинка в окружающей космической тьме. В этой грандиозной пустоте нет ни намёка на то, что кто-то придёт нам на помощь, дабы спасти нас от нашего же невежества. Земля — пока единственный известный мир, способный поддерживать жизнь. Нам больше некуда уйти — по крайней мере, в ближайшем будущем. Побывать — да. Колонизировать — ещё нет. Нравится вам это или нет — Земля сейчас наш дом. Говорят, астрономия прививает скромность и укрепляет характер. Наверное, нет лучшей демонстрации глупого человеческого зазнайства, чем эта отстранённая картина нашего крошечного мира. Мне кажется, она подчёркивает нашу ответственность, наш долг быть добрее друг с другом, хранить и лелеять бледно-голубую точку — наш единственный дом» — Бледно-голубая точка Источник

[shapovalov-org]

Экстремальная сестра Земли. Прошлое и будущее Венеры

Венера, являясь ярчайшей планетой на земном небосводе, заслуженно носит имя прекрасной богини любви древних римлян. Но в тоже время, она явилась одним из самых досадных разочарований ученых на заре космической эры. Гипотетический тропический рай, на самом деле оказался наглядной моделью метеорологических условий в библейском аду. Ниже под катом мы постараемся разобраться какие космические и геологические процессы предопределили столь большую разницу между Венерой и ее сестрой Землей. А так же, какие действия человечества в будущем могут вернуть «утренней звезде» статус тропического рая. Впервые непосредственные данные о физических условиях на Венере были полученные с пролетной траектории американской станции Маринер 2, в далеком 1962 году. АМС подтвердила теорию об экстремальных условиях на «Утренней звезде», а именно практическое отсутствие магнитного поля, сильно разогретая атмосфера (до +500°C) и крайне затяжные солнечные сутки – до 120 земных суток. Позднее, планета стала объектом пристального внимания советской космической программы, неофициально закрепившей за Венерой статус «российской вотчины». Начало тенденции положил еще в 18 веке русский ученый Михаил Ломоносов, собственно открывший атмосферу планеты. «При выступлении Венеры из Солнца, когда передний её край стал приближаться к солнечному краю и был (как просто глазом видеть можно) около десятой доли Венерина диаметра, тогда появился на краю Солнца пупырь, который тем явственнее учинился, чем ближе Венера к выступлению приходила. Вскоре оный пупырь потерялся, и Венера оказалась вдруг без края». 26 мая 1761г. В 60-х годах предполагалось, что атмосферное давление на поверхности Венеры колеблется в пределах 10-20 атмосфер, поэтому первые советские посадочные станции (Венера 3, 4, 5 и 6), были раздавлены еще на высотах в 25-30км. И ��ишь станция Венера 7, созданная с расчетом на «живучесть» при 540°C и давлении в 150 атмосфер смогла впервые в истории осуществить мягкую посадку на поверхность другой планеты в 70ом году. Данные об условиях в атмосфере Венеры были кардинально пересмотрены. Давление оценено в 90 атмосфер, а температура в 480°C. «Потомки» этой станции — Венера 9 и 10, уже в 75ом году передадут первую в истории панораму поверхности другой планеты. Панорамные снимки поверхности Венеры. Соответственно посадочные станции Венера 9, 10, 13 и 14. Венера 11 и 12 так же совершили посадку и штатно отработали более 100 минут, но изображений передать не смогли Атмосфера Венеры, наряду с советскими станциями, изучалась и американскими станциями Пионер-Венера 1 и 2. Измерения дали оценку химического состава атмосферы как 97% СО2, 2% Азота и 0,1% кислорода. Диаметр планеты 12104 км, масса – 81,2% земной. «Мощная облачность» закрывавшая поверхность от солнечных лучей, оказалась пористой дымкой из 80% серной кислоты, простирающейся на высотах в 50-70км и отражающей до 75% получаемого планетой солнечного света. Анимация вращения облачного слоя планеты, совершающего полный оборот за 4 земных суток. Несмотря на такой «глобальный ураган» в верхних слоях атмосферы, на самой поверхности планеты порывы ветра не превышают нескольких метров в секунду. Справа схема циркуляции атмосферы планеты. В 90-е годы, с помощью КА «Магеллан» (НАСА), была осуществлена детальная радио картография практически всей поверхности Венеры. Благодаря этим данным, а так же работе европейского зонда «Венера экспресс», стало ясно, что планета не обладает тектоникой плит, поверхность ее не древнее 500 млн лет и очевидно она лишилась огромного количества воды в относительно недалеком прошлом. Об этом свидетельствовало большое соотношение дейтерия к молекулам воды, зарегистрированным «Венерой экспресс» в верхних слоях атмосферы.

«Венера экспресс» (ЕКА), сестра близнец марсианского аппарата «Марс экспресс», во время облета полюсов Венеры в 2012 году На Земле тектоника плит (вызывающая известный «дрейф континентов»), является важным механизмом охлаждения нашей планеты. Верхний слой земной мантии — астеносфера, из за специфики своего строения и влияния земной гидросферы, имеет меньшую степень вязкости нежели мантия, благодаря чему литосферные плиты скользят по поверхности планеты. Такая своеобразная активная «система охлаждения» создает разницу температур между слоями мантии, значительно упрощая конвекцию и перенос тепла из недр на поверхность. Уже в свою очередь в центре нашей планеты находится железно-никелевое ядро, разогретое до 5700°C за счет распада радиоактивных элементов (наиболее плотные соединения при образовании планет опускаются в центр небесного тела). Между ним и мантией расположена оболочка из расплавленного вещества богатого металлами, благодаря конвективным процессам, активно передающего тепло от твердого ядра нижним слоям мантии. Конвективное движение в расплавленной оболочке в купе с быстрым вращением нашей планеты (динамо-эффект) и создают мощное магнитное поле, защищающее нашу планету от солнечной радиации и препятствующее потере атмосферой Земли ионов водорода и кислорода. Отсутствие активной тектоники плит на Венере позволяет нам предполагать, что отдача тепла верхними слоями мантии Венеры ограничена. Существенной разницы температур между ее слоями нет, поэтому в геологических масштабах времени происходит относительно равномерный «перегрев» внутренних областей Венеры. Предположительно это и произошло 500 млн лет назад, когда планета избавилась от излишков тепла посредством глобальной тектонической активности обновившей всю поверхность планеты. Косвенно на это указывает факт отсутствия магнитного поля у планеты, хотя даже современный период вращения более чем достаточен для генерирования существенного магнитного поля, при условии осуществления конвективных процессов в жидком ядре (которое так же предположительно отсутствует у планеты). Стоит оговориться, что Венера располагает так называемым «ложным» магнитным полем, генерируемое взаимодействием солнечного ветра и ионосферы планеты Такая разница в составе атмосферы и внутренним устройстве обеих планет, скорее всего, была предопределена вскоре после появления обеих «сестер» из газопылевого диска. По общепринятой сегодня гипотезе, Земля на заре своего существования пережила катастрофическое столкновение с крупной планетой размером с Марс, что привело к появлению нашего спутника – Луны. Данное событие вовсе не было эксклюзивом нашей звездной системы того времени. Окрестности современных планет были буквально наводнены крупными планетоидами, то и дело сталкивавшиеся с планетами и дуг с другом. Примерно в тоже время, подобное столкновение Марса с планетоидом диаметром в 2000 км привело к появлению гигантской северной равнины. Меркурий, в свою очередь обладает «слишком» массивным железным ядром для планет земной группы, и предположительно перенес столкновение с крупным планетоидом или планетой, лишившей его до половины массы.

Моделирование древнего столкновения Земли с планетой Тейя Для Земли, столкновение с планетой Тейя не имело летальных последствий. Планета столкнулась с Землей по касательной, в сторону суточного вращения Земли, что придало ей дополнительный момент вращения, составивший около 5 часов, наклон оси вращения изменился на 23,44°. До 1,3% массы Земли было выброшено на орбиту высотой в 60 000км, на которой в течение столетия сформировалась нынешняя Луна. Долговечность осевого «стабилизатора» нашей планеты была обеспечена тем фактом, что Луна вращалась в туже сторону, что и Земля, но существенно медленнее. Из-за этого приливные взаимодействия обоих тел постепенно отдаляли от нас Луну, одновременно сокращая земные сутки. Сегодня эти значения достигли соответственно 385 000 км и 24часов. Крайне медленное суточное вращение Венеры очень проблематично объяснить лишь приливными воздействиями Солнца и Земли. Обычно при формировании планет, особенно крупных, энергия, выделяемая при аккреции вещества, отчасти переходит в энергию осевого вращения. Суточное вращение практически всех планет кроме Венеры и Меркурия, находится в пределах 25 часов. Причем Венера вращается в сторону, противоположную осевому вращению остальных планет. Исключение составляет Уран, который в древности предположительно пережил столкновение с планетоидом, буквально отправившим планету в «нокдаун» — Уран, как известно, вращается лежа на боку. Для решения загадки столь медленного суточного вращения Венеры так же была выдвинута гипотеза гигантского столкновения, которое, скорее всего, пришлось по касательной в сторону, противоположную направлению вращения планеты. Огромные клубы осколков, выброшенных на орбиту планеты, могли сформировать довольно крупный спутник, сравнимый по размерам с Луной. Однако так как спутник вращался по ретроградной орбите (в сторону, противоположную вращению планеты), приливное взаимодействие обоих тел приводило уже к торможению как самого спутника, и замедлению вращения Венеры. В конце концов, спутник пересек предел Роша, где гравитационные силы планеты разрушили спутник, а обломки обрушились на Венеру. По другой модели удар пришелся под таким углом, что Венера буквально перевернулась «с ног на голову», потеряв почти весь момент осевого вращения. Аналогичный процесс происходит сегодня между Марсом и его спутником – Фобосом. Так как красная планета вращается медленнее Фобоса, последний постепенно теряет свой орбитальный момент, и предположительно упадет на Марс в течение ближайших 11 млн лет. Крайне медленное вращение Венеры не позволяет чему — либо задерживаться (в геологически долгое время) на ее орбите. По одной из гипотез «виновником» такой встречи мог быть Меркурий, предположительно потерявший большую часть своей массы от столкновения с планетой массой с Венеру. Данная гипотеза легче объясняет сразу два момента – куда делась «лишняя» масса Меркурия, и куда «пропал» планетоид, столкнувшийся с Венерой. Первая образовала вместе с обломками Венеры крупный спутник, упавший затем на планету, а Меркурий, потеряв от удара свой орбитальный момент, перешел на более низкую орбиту. Медленное суточное вращение Венеры приводило к перегреву древних венерианских океанов, существование которых подтвердила «Венера экспресс», и усиливало разложение ультрафиолетовыми лучами солнца молекул воды на ионы водорода и кислород. Из-за крайне слабого древнего магнитного поля планеты, водород покидал планету (диссипация), а солнечный ветер, свободно достигавший атмосферы планеты, лишь усиливал эффект, выдувая легкие элементы в космос. Кислород связывался с поверхностными породами, но даже сейчас его абсолютная масса в атмосфере Венеры уступает земной атмосфере лишь в три раза. Насыщение атмосферы Венеры водяными парами, лишь усиливало парниковый эффект, который и без того возрастал из за атмосферы состоящей из СО2. Подобная положительная обратная связь в геологически короткое время сильно нагрела атмосферу планеты. Испарилась гидросфера, прекратилась тектоника плит, и не совсем понятные сегодня процессы привели к остановке конвективных процессов в ядре планеты. Венера лишилась и без того слабого магнитного поля, если оно вообще когда либо было у планеты. Современная карта Венеры, составленная по результатам работы орбитальных радаров станций Пионер-Венера, Венеры 15, 16 и «Магеллан» Около 4 млрд. лет назад, Земля получала от молодого солнца лишь 70% от той энергии, что она получает сегодня. Поэтому в отличие от Венеры, парниковый эффект даваемый содержавшимися тогда в атмосфере СО2 и метаном (биогенного происхождения), сыграл скорее положительную роль, не позволяя древним океанам замерзнуть. В свою очередь быстрое суточное вращение нашей планеты не позволяло этим океанам перегреться. Впоследствии уровень парниковых газов неуклонно падал параллельно с увеличением получаемой Землей энергии от Солнца. К настоящему времени практически весь первичный СО2 переработан в карбонатные отложения и биомассу. Гидросфера планеты в итоге сохранилась, а вместе с ней и тектоника плит. Несмотря на более быстрое вращение планеты (в 4 раза быстрее, чем сегодня) и более активные конвекционные процессы в ядре и мантии в древности, нынешнее магнитное поле Земли примерно вдвое мощнее своего древнейшего предшественника. Укрощение строптивой Гипотетический вид терраформированной Венеры Из за экстремально сложных климатических и геологических условий на планете, предполагается использовать комбинированный подход для ее освоения: 1. Осуществить точную бомбардировку планеты желательно железными астероидами, для сокращения длительности солнечных суток, а так же «очистки» атмосферы от паров серной кислоты. Бомбардировку производить именно большим числом астероидов среднего размера, во избежание разрушения коры планеты. 2. Установка в точке Лагранжа Л 1 планеты огромного экрана, препятствующего солнечному свету достигать Венеры, что приведет к охлаждению атмосферы и выпадению всего СО2 в виде «сухого льда». Второй вариант предполагает лишь снижение температуры до приемлемого уровня, для доставки на поверхность большого количества воды – при давлении в 90 бар вода не кипит до температуры в 300°C. После охлаждения планеты такой щит мог бы разделятся на несколько элементов и вращаться вокруг точки Лагранжа Л 1 таким образом, чтобы не препятствовать солнечным лучам достигать атмосферы планеты. На ранних этапах терраформирования такие характеристики щита могли бы контролировать количество солнечного излучения достигающей Венеру и одновременно вырабатывать огромное количество энергии (при сборке экрана из фотоэлектрических преобразователей). 3. После доставки воды на Венеру, вероятнее всего путем ее бомбардировки кометами (их понадобится несколько десятков тысяч, или около 100 000 комет размером с ядро кометы Галлея), будет необходимо поддерживать высокое атмосферное давление, пока температура атмосферы не понизится до оптимальной, достаточной для следующего этапа. Второй вариант предполагает сначала охладить планету до приемлемой температуры, и уже затем осуществлять кометную бомбардировку, которая одновременно решала бы две задачи – доставка воды и раскрутка планеты. 4. Так или иначе, для жизни человека на поверхности планеты, придется избавляться от 99% массы ее очень плотной атмосферы (которя составляет 4,85х10^17т!). Для этих целей (возможно в дополнение к искусственным очистителям атмосферы) хорошо подходят гиперэкстремофилы – простейшие археи (или их будущая искусственная модификация), способные комфортно существовать до температур в 100°C. Ими можно расщепить атмосферу планеты на карбонатные залежи (1,35х10^17т) и свободный кислород (3,5х10^17т). Если доставить к Венере 3,85х10^16т водорода и соединить со всем этим «лишним» кислородом, мы получим колоссальные массы воды, составляющие 1/3 от массы земных океанов! 5. Для защиты этих океанов и будущей жизни от потоков солнечной радиации, будет создано искусственное магнитное поле планеты, один из вариантов предполагает размещение кабелей из сверхпроводника вдоль экватора Венеры. 6. Последний этап, скорее всего, будет заключаться в последующем охлаждении планеты, окончательной «настройки» физических характеристик, состава венерианской атмосферы и создания биосферы, причем искусственная жизнь может внести существенную лепту на любых из 6 этапов терраформирования. Предположительная карта венерианской гидросферы после завершения процессов терраформирования Все вышеперечисленное требует гораздо более передового уровня науки и техники, знания фундаментальных принципов планетарной планетологии, геологии и генетики, недоступное в наше время. Вполне возможно, что сегодняшние предположения о способах терраформирования планет покажутся нашим потомках несколько наивными, или же наоборот, некоторые пункты окажутся пророческими. Нам же с вами лишь остается надеяться, что человек в коем-то веке, отменит суровый приговор вынесенный матерью природой этой «богине Красоты». Источник

[shapovalov-org]

Тезисы футурологов о будущем

Вы уже знаете, каким завтра будет курс валют, но даже не представляете, как смартфоны и искусственный интеллект изменят жизнь в будущем. Relax.by собрал все мифы и опасения фантастов и обратился с вопросом, что день грядущий нам готовит и не станет ли он судным, к московским футурологам Владимиру Кишинцу и Андрею Гаврилову. И теперь знает, что к 2045 году мы будем бессмертны, а в 2034-м в нас вживят первые имплантаты. Что такое теперь ваша инфляция и прочие земные бедствия на фоне вечности!

Владимир Кишинец: «Войны с искусственным интеллектом не будет»

Смартфоны и прочие гаджеты — не искусственный интеллект — Прежде казалось, что можно сделать компьютер, который будет мощнее и сильнее предыдущих, и таким образом получить искусственный интеллект (ИИ). Но стало понятно, что наши компьютеры не рассчитаны на то, чтобы однажды стать ИИ. Есть два типа искусственного интеллекта — реальный, способный имитировать человеческий, и просто быстродействующая машина. Многие машины эффективнее человека, но в эвристических моментах, когда требуется высокая степень работы разума, чтобы выдвигать гипотезы и догадки, они бессильны. Машина может посчитать сдачу в магазине в миллион раз быстрее человека, но это не значит, что ее можно назвать искусственным интеллектом. И пока в этой области ни перспектив, ни прорывов нет. Не понимаем мы, как работает человеческий мозг, нам нужна другая информатика. Пока рано говорить об искусственном интеллекте. Но уже к 2020 году вычислительная мощность персонального компьютера превысит человеческую. Да, у нас и самолеты сами могут летать — на автопилоте, и много других вещей создается, но вступать в конфликт с человеком у них нет оснований, это не личность. Siri — не искусственный интеллект — Это имитация интеллекта. Такие программы могут применяться с пользой: спроси у программы, когда прилетит самолет, и она ответит. Но программа не способна осознать себя, а следовательно, не может иметь желаний. Так что говорить о борьбе человек и ИИ нет смысла. Предсказания о том, что скоро ученые создадут ИИ, ни на чем не основаны. Раньше предрекали, мол, еще пять лет — откроем термоядерную управляемую реакцию, но и этого не случилось. Изменяя ДНК, мы сможем сменить цвет глаз — Биология — наука, которая полностью может изменить наше будущее. Есть, правда, этические проблемы: насколько можно менять человека, переделывать его ДНК? Биологическая жизнь — информационный процесс, это ДНК и РНК, и сейчас появляются первые методы воздействия на ДНК. Они уже используются в медицине для лечения наследственных болезней: в ДНК есть участки, которые приводят к развитию таких недугов, и врачи уже способны менять их. К 2027 году привычным явлением станет персональный робот, способный на автономные сложные действия, как холодильник или кофеварка. А в 2038-м появятся роботизированные люди — руки-имплантаты и глаза-камеры. В этом уверены в Google. Уже в 2039 году наномашины будут встраиваться прямиком в мозг и осуществлять произвольный ввод и вывод сигналов из него. Одним словом, для виртуальной реальности больше не понадобится никаких дополнительных гаджетов, и погружение будет полным. Если отойти от темы болезней, можно поговорить о борьбе с лишним весом — для многих стран это актуальная проблема. Снижать его, а вместе с тем омолаживать кожу, менять цвет глаз можно путем вмешательства в ДНК. И это уже применяется, но процедура немассовая, потому что стоит невероятных денег. Любые подобные процессы вначале очень дороги, а затем внедряются в практику и становятся реальными для любого. Массовое использование этих возможностей — вопрос двух десятков лет. Ну и, соответственно, совсем скоро 3D-принтеры для печати человеческих органов будут использоваться в больницах любого уровня. Даже телепортация не изменит человека кардинально — Нужно отделять баловство от нужных вещей. Появление интернета (а впоследствии разнообразных гаджетов), провоцирует нас использовать другие системы общения. В 2040 году гуглить удастся мыслями: гаджет будет получать сигнал напрямую из мозга и выдавать результат на экран ваших часов или очков. Но в целом новшества техники нас больше не меняют. Мы уже насыщены ими, и они не так сильно влияют на нашу жизнь. Человек удовлетворил свои основные потребности: люди сыты, непосильный труд отменен, есть время на отдых. Выдумать техническое устройство, которое действительно сильно изменит жизнь, практически невозможно. Да, появляются интересные вещи: стереотелевизоры, умные браслеты. Но ни одно новшество техники не изменит кардинально нашу жизнь. Представим, например, что ученые открыли телепортацию. Ну, станем мы быстрее добираться до работы — ничего больше. Человеческий организм рассчитан на бессмертие — Мелкие проблемы — удел прогностики, политического анализа. Футурология же смотрит шире. Мы замечаем мелкие тенденции и пытаемся их экстраполировать на глобальные события. Когда-то было предсказано, что однажды человечество выйдет в космос. Это было метаисторическое событие, и футурологи предсказали его. Но было полно и более незначительных открытий — их футорологи предугадать не в силах. Ближайшее метаисторическое событие, сравнимое с выходом в космос, связано с биологией: большие ожидания возложены на нанобиологию. Мы можем ожидать иной медицины. Жизнь основана на биологических нанотехнологиях. Если удастся освоить нанобиологию, мы полностью уйдем от хирургических вмешательств и таблеток и получим тотальный контроль над своим телом, вплоть до бессмертия, на которое человек заточен.

Андрей Гаврилов: человек vs. искусственный интеллект

Появится трансчеловек Благодаря развитию нанотехнологий, генной инженерии и искусственного интеллекта, произойдет киборгизация, или генная модификация, человека. Появится новое существо, у которого будут другие эмоции, цели в жизни и модели поведения. Грядет война Опасность появления искусственного сверхразума, неподконтрольного человеку, может привести к войнам между противниками и сторонниками создания ИИ. Искусственный интеллект уничтожит человека В недалеком будущем возможно появление искусственного сверхразума. Человек не в состоянии понять, что придет в голову этому сверхразуму. Например, он может решить задачу гармоничного существования флоры и фауны на Земле простым способом — уничтожением человечества. А пока остается лишь ждать, когда каждый автомобиль оборудуют искусственным интеллектом: все к тому идет.

Константин Фрумкин, координатор Ассоциации футурологов

Машины могут заменить человека Факт состоит в том, что компьютерная техника становится мощнее — в соответствии с пресловутым законом Мура. Появляются и прототипы компьютеров принципиально нового типа — квантовых. Соответственно, они берут на себя больше функций, выполняемых человеком. Сегодня уже идут эксперименты над заменой водителя автомобиля электронной системой, завтра речь пойдет о замене менеджеров, а послезавтра — даже ученых. Где граница, после которой можно говорить об искусственном интеллекте, пока неясно. Что касается важнейшей особенности человеческой психики — наличия самосознания, то еще неизвестно, может ли искусственный разум обладать им в принципе. Более резонными являются опасения не бунта машин, а того, что человек будет оставлен без работы. Сегодня мы можем гордиться тем, что мы всегда гибче и креативнее машин, особенно в ситуациях с высокой неопределенностью. Если это соотношение способностей изменится, если, условно говоря, автопилоты заменят пилотов, это станет настоящим культурным шоком для всех нас. Известный американский социолог Рэндалл Коллинз предсказывает, что роботы и компьютеры в ближайшее время начнут уничтожать прежде всего рабочие места среднего класса, что приведет к 50-процентной безработице. Одним из решений проблемы может стать симбиоз человека и машины, когда наш интеллект не вытесняется, а усиливается подключенным или встроенным компьютером, точнее точкой доступа к мировой компьютерной сети. В некотором смысле многочисленные гаджеты действительно подступы к этому сценарию. Уменьшится объем черепа, грудной клетки У антропологов есть некоторые соображения, касающиеся биологической закономерности эволюции человека. Например, они говорят об уменьшении объемов черепа и грудной клетки, увеличении роста, редукции мизинца на руках, полном исчезновении пальцев на ногах, исчезновении подвижности ступни, уменьшении протяженности кишечника ввиду увеличения питательности пищи. Однако это именно естественные закономерности, в то время как мы сейчас — если нас не обманывают успехи науки — находимся накануне эры искусственных, управляемых изменений телесности, которые будут совершаться как средствами генной инженерии, так и через синтез живого и машинного. Китай не станет центром однополярного мира В ближайшем будущем Китай станет крупнейшей экономикой мира, однако темпы его роста снижаются. Эта страна встанет перед очень серьезными социальными, демографическими и экологическими проблемами, поэтому нет оснований полагать, что мир из-за Китая станет монополярным. Экономисты говорят о медленном процессе выравнивания уровней развития. Сегодня в развивающихся странах оно идет быстрее, чем в развитых, и данная тенденция станет усиливаться по мере того, как роль «мировой фабрики» будет постепенно переходить от Китая к другим странам Азии, Африки и Латинской Америки. Думаю, мир в ближайшие десятилетия станет многополярным, при этом страны начнут объединяться в континентальные и макрорегиональные союзы, а на фоне этого будут выстраиваться контуры общемировой политической организации. Архитектура будущего — трансгорода Акваполис, интегрированный с сушей Член Ассоциации футурологов архитектор-фантаст Артур Скижали-Вейс в прошлом году создал эскизы городов будущего. С характерной национальной скромностью мы предположим, что Молодечно обретет черты трансгорода-спутника значительно позже, чем это случится с Нью-Джерси. Замысел архитектора учитывает тектонические сдвиги в мире в результате глобального потепления, появления новых видов транспорта и, в конце концов, «строительств общепланетарных поселений в интересах всего человечества». Источник

[shapovalov-org]

Новости 3D печати

Сейчас на 3D-принтере можно распечатать почти все: от дома до шоколадки. Проблема пока в том, что 3D-принтеры — как правило, дорог��е удовольствие. Австралийская команда iBox Printers вышла на Kickstarter с принтером iBox Nano. Как утверждают сами разработчики, это самое маленькое в мире устройство такого рода. С ними можно спорить (проект The Micro почти такой же по размерам и тоже провел успешную компанию. Но iBox Nano и впрямь очень небольших размеров и стоит $300. Компания по сбору средств на принтер еще не завершена, но уже удалось собрать около $330 000. Особенности девайса в том, что для печати не требуется установки специального ПО, он работает со всеми системами: можно печатать из браузера, из iPhone, iPad, Android, с компьютера на Windows или MacOS. Есть Wi-Fi-модуль. Разработчики хвастают тем, что принтер, несмотря на скромные размеры, печатает с высокой точностью. Размеры устройства — 40х20х90 мм, вес — около килограмма. Бэкерам устройства обещают отправлять с января. Цветной 3D-принтер от израильской компании something3D Хотя настольная 3D-печать успешно развивается достаточно долгое время, возможность полноцветной печати остается ограниченной или, по крайней мере, гораздо более дорогой, чем печать монохромных моделей. Компания BotObjects вызвала сенсацию пару лет назад заявлением о разработке цветного принтера ProDesk3D. С тех пор компания тянула с доработкой, навлекая гнев заказчиков и инвесторов, пока примерно месяц назад не была выкуплена гигантом 3D Systems, пообещавшим довести проект до ума. Каким образом ProDesk3D осуществляет плавную смену цветов? За счет смешивания пурпурного, желтого и синего филамента в экструдере. Еще один метод был предложен разработчиками Spectrom, но в их фирменном экструдере используется бесцветный пруток, окрашиваемый во время экструзии. Но пока BotObjects дорабатывает ProDesk3D, а Spectrom ищет партнеров среди производителей, израильская компания Something3D уже выпустила свою версию 3D-принтера для полноцветной FDM-печати. Судя по всему, израильские разработчики избрали тот же путь, что и BotObjects. Устройство использует по крайней мере пять филаментов: синий, желтый и пурпурный для смешивания различных оттенков, а также черный и белый. Неясно, правда, использует ли новое устройство водорастворимый PVA для построения поддержек, как в случае с BotObjects. Заявлено лишь, что принтер, получивший название «Chameleon», способен печатать PLA и ABS-пластиком. Как и ProDesk3D, Chameleon использует один экструдер с системой смешивания прутка. Компания подала заявку на получение патента. Вес принтера составляет 20 кг при габаритах 520x520x600 мм. Размер области построения достигает 300x300x340 мм. Для печати используются филаменты диаметром 1,75 мм, а скорость составляет 70-100 мм в секунду. Все это, конечно, замечательно, но стоимость устройства может отпугнуть потенциальных покупателей. За $7 350 вполне можно купить несколько «репликаторов» или вполне солидный лазерный стереолитографический принтер. Вопрос в том, насколько важна возможность цветной печати. Если печатаемые модели не будут использоваться в качестве готовых продуктов, то за те же деньги можно приобрести более точное устройство. Спецификации 3D-принтера Something3D Chameleon: - Метод печати: FDM - Размер рабочей зоны: 300x300x340 мм - Платформа оснащена подогревом - Диаметр сопла: 0,4 мм - Минимальная толщина наносимого слоя: 50 микрон - Расходные материалы: ABS, PLA - Диаметр прутка: 1,75 мм - Скорость: 70-100 мм/сек - Программное обеспечение: Cura, ColorIT - Форматы файлов: OBJ, AMF - Интерфейс: USB, карта памяти SD - Габариты: 520x520x600 мм - Вес: 20 кг В настоящее время реализация принтера осуществляется только на внутреннем рынке. Начало международных продаж планируется в течение нескольких месяцев. Печать керамикой Есть и свои особенности - при обжиге теряются мелкие детали модели. Выпуклости оплавляются, а впадины заполняются глазурью. Так что изделие становится как бы сглаженным. Вторая особенность в том что донышко модели (поверхность, которой кружка соприкасается со столом) не глазируется при обжиге по той причине что изделие "стоит" на нем. В следующий раз нужно предусмотреть "ножки" на которых изделие будет приподнято над столом, чтоб сократить площадь поверхности не покрытой глазурью. Собственно так и поступают дизайнеры печатавшие из керамики. 3D печать идет керамическим порошком, который склеивается специальным связующим составом, а отпечатанное изделие обжигается при высокой температуре и покрывается глазурью. Все компоненты не токсичны и могут контактировать с пищей. Готовое изделие вполне можно использовать в хозяйстве по назначению. Для прочности толщина стенки должна быть больше 4 мм. Источник

[shapovalov-org]

Наше прозрачное будущее

В век цифровых технологий никакой секрет не будет надежным, а наши институты ждут изменения по дарвиновскому принципу Более полумиллиарда лет назад на Земле произошло внезапное и грандиозное по созидательности биологическое обновление, получившее название 'кембрийский взрыв'. За какое-то геологическое «мгновение» В несколько миллионов лет земные организмы приобрели совершенно новую форму тела, новые органы, новые стратегии хищников или способы защиты от этих стратегий. Биологи-эволюционисты расходятся во мнениях относительно причин столь мощной волны преобразований, но особенно убедительной выглядит гипотеза зоолога Оксфордского университета Эндрю Паркера (Andrew Parker), по которой все дело в свете, который стал своего рода 'спусковым крючком'. Как предполагает Паркер, где-то 543 млн лет назад неожиданно изменился химический состав мелководных океанов и атмосферы Земли, что сделало их намного более прозрачными. После того как в океаны - где в то время концентрировался весь животный мир планеты - хлынул дневной свет, важнейшей способностью их обитателей стало зрение. В ответ на быстрое эволюционное развитие глаза началось совершенствование поведения и устройства живых организмов. Если до этого все восприятие у животных было непосредственным (т.е. осуществлялось через физический контакт, ощущаемую разницу в концентрации химических веществ. волны сжатия и пр.), то теперь они могли распознавать и отслеживать объекты на расстоянии. Хищники получили возможность подкрадываться к добыче, а добыча - наблюдать за приближением хищников и всячески избегать контакта с ними. Передвижение - медленный и бессмысленный процесс, когда нет глаз для выбора направления, а сами глаза бесполезны, если отсутствует физическая возможность участвовать в таком передвижении. Восприятие и активность одновременно развивались в подобной, образно говоря. гонке вооружений. обеспечившей основу многообразия нашего современного древа жизни. Основные положения • Примерно 543 млн лет назад произошло взрывное увеличение биоразнообразия в первобытных океанах. По одной из теорий, причина этого - внезапное при обретение океанскими водами прозрачности. • Аналогия с этим «кембрийским взрывом» помогает понять, как цифровые технологии будут трансформировать наше общество. Наступающая информационная прозрачность вынудит различные организации меняться. • Животные, приспосабливаясь к новым условиям, создавать прочные внешние скелеты, маскиров��у и способы обмана хищников. Из-за трудности сохранения секретов государства и корпорации пойдут тем же путем. • В итоге новая прозрачность приведет н созданию новых типов организаций: естественный отбор будет благоприятство­вать наиболее быстрым и гибким из них. Гипотеза Парнера по поводу кембрийского взрыва представляет собой прекрасную параллель для понимания нового и, казалось бы, не связанного с этим явления - современного распространении цифровых технологий. Если успехи в развитии технологии передачи информации уже не раз трансформировали наш мир в прошлом (так, создание письменности знаменовало конец доисторической эпохи, а работа печатного станка послала волны преобразований через все основные институты общества). то воздействие на него новых цифровых технологий вообще может оказаться беспрецедентным по силе. Такое воздействие увеличит власть одних людей и организаций, подавляя при этом власть других и создавая такие возможности и риски, которые едва ли можно было себе представить всего лишь одно поколение назад. Через социальные медиа Интернет дал в руки отдельных людей глобальное коммуникационное орудие. Одним рывком была преодолена граница совершенно новой территории. Такие интернет-сервисы, как YouTube, Twitter, Facebook, WhatsApp образуют новые средства массовой информации (массмедиа) наравне с телефоном или телевидением. Причем происходит это с поистине сногсшибательной скоростью. Ранее специалисты десятилетиями разрабатывали и прокладывали телефонные и телевизионные сети, что давало организациям некоторое время на адаптацию к нововведениям. А сегодня какой-нибудь социальный интернет­-сервис может быть создан буквально за недели, а уже через несколько месяцев им будут пользоваться буквально сотни миллионов людей. При по­добной напряженной гонке инноваций организации едва успевают по-настоящему приспособиться к использованию одного массмедиа, как наступает очередь следующего. Огромные изменения нашего мира под воздействием изобилия подобных средств можно обозначить одним словом: прозрачность. Сегодня мы мо­жем видеть дальше, быстрее, проще и с меньшими затратами - однако теперь и мы сами становимся хорошо видимыми. И вы, и я можем наблю­дать, как все видят то, что видим мы, словно речь идет о коридорах с уменьшающимися отражениями в поставленных друг напротив друга зеркалах, - своего рода взаимная осведомленность, которая одновременно и расширяет, и ограничивает наши возможности. Словно в какой-то древней игре в прятки. сформировавшей все формы жизни о на нашей планете, внезапно разом поменяли площадку, оборудование и правила. При этом игрокам., которые не сумеют приспособится к переменам, долго не продержаться. Воздействие на наши институты и организации будет огромным. Все правительства, армии, церкви, университеты, банки и компании образовались для существования в относительно туманной эпистемологической среде. где большая часть знаний имеет местный характер, где секреты легко сохраняются. а все люди страдают если не слепотой. то близорукостью. Когда эти организации внезапно становятся открытыми для яркого дневного света. они быстро осознают, что больше уже невозможно полагаться на старые методы работы: надо как-то реагировать на такую новую прозрачность или вообще прекратить существование. Точно так же, как живой клетке требуется надежная мембрана для защиты ее внутриклеточной среды от превратностей внешнего мира, человеческим организациям нужен новый защитный пограничный слой, отделяющий их внутренние дела от открытого мира, поскольку прежний слой уже теряет свою эффективность. Клешни и челюсти, панцири и раковины В 2003 г. в книге "Во мгновение ока" Паркер утверждает, что первыми, кто незамедлительно отреагировал на активное давление отбора в период кембрийского взрыва, были твердые части тела морских обитателей. Внезапно наступившая прозрачность мореной воды способствовала образованию у них сетчатки камерного глаза, которая, в свою очередь. ускорила развитие клешней, челюстей, а также панцирей, раковин и других защитных приспособлений. По мере развития нервной системы у одних морских животных вырабатывались новые формы поведения хищников, а у других - способы спасения или маскировки от этих хищников. По аналогии мы могли бы ожидать, что и организации будут реагировать на проблему цифровой социальной прозрачности путем преобразований "внешних частей тела". В дополнение к "органам", используемым организациями для обеспечения населения товарами и услугами, к таким внешним частям тела относятся также органы обработки информации, занимающиеся контролем и самопрезентацией, например отдел связей с общественностю, коммерчески и и юридический отделы. Именно здесь в наибольшей степени наблюдается воздействие прозрачности. Через социальные сети разного рода слухи и мнения распространяются сегодня по всему миру за какие-то дни, если не часы. При этом к отделу связей с общественностыо и коммерческому отделу предъявляется сегодня новое требование: вступать в разговор - т.е, самым непосредственным образом реагировать на обращения отдельных людей на их условиях, делая это в понятной, открытой и непринужденной форме. Организации, где из-за медлительности юридического отдела на выработку стратегии коммуникаций уходят недел и и месяцы, могут вскоре отстать от других. Таким организациям вообще надо будет пересмотреть свои старые привычки, иначе их ожидает крах. Упрощение доступа к данным создало новые формы общественного комментария, основанного на всесторонних практических наблюдениях. Именно это продемонстрировал во время президентсних выборов 2012 г. в США дата-журналист Нейт Сил вер (Nate Silver) (дата-журнализм - новый жанр журналистки, использующий для предоставления информации общественно доступные базы данных в виде статистических сводок, графиков, карт и т.д. - Прuмеч. пер.). Если некоторые новостные организации заранее выступали с прогнозами, обещавшими победу какому-либо из кандидатов в президенты на основании специально подобранных данных, то Силвер предлагал такие прогнозные комментарии, которые брали в расчет всю избирательную информацию. Кроме того что Силвер с поразительной точностью предсказывал результаты выборов, он открыто делился своей методикой. устраняя тем самым любые подозрения в том, что все дело в везении. Сегодня, при все большей прозрачности и доступности результатов опросов общественного мнения, новостным организациям и политическим аналитикам, предпочитающим выборочно правдивые истории, предстоят более трудные Bpeмена. С очень близкими по характеру проблемами сталкиваются и производители потребительских товаров. Опросы потребителей относительно качества продукции и услуг меняют соотношение сил между ними, кто потребляет и кто производит эти товары. Усилия по сбыту брендовых вещей не приносят успеха, когда все более весомым становится мнение на этот счет разных потребителей. Чуткие компании учатся быстро и открыто реагировать на жалобы и отрицательные отзывы. Причем если негативных отзывов становится слишком много, компаниям не остается ничего иного, как внести исправления в конкретный продукт или вообще изъять его из продажи. Расходование средств на реализацию невысокого качества товаров уже не имеет смысла. Небольшие группы людей с общими ценностями, целями и убеждениями (в особенности готовых к быстрым и согласованным действиям в случае кризиса, а также способных пользоваться специальными каналами внутренней коммуникации) наилучшим образом справятся с задачей быстрого, чуткого и открытого распространения новых требований прозрачности. Чтобы противопоставить их большим иерархически организованным бюрократическим аппаратам, мы можем называть их группами специалистов. При все возрастающем давлении взаимной прозрачности мы либо станем свидетелями развития новых организационных структур, намного более децентрализованных по сравнению с сегодняшними крупными организациями, либо увидим дарвиновский естественный отбор в пользу более мелких групп - такой, который возвестит эпоху открытого действия принципа "чересчур большой для выживания". "Период пол��распада" секретов В связи с этой темой часто цитируют изначального поборника прозрачности, судью Верховного суда США Луи Бранде (Louis О. Brandeis). "Солнечный свет считается наилучшим дезинфицирующим средством", - превосходно выразился он. И, разумеется, был прав - как в буквальном, так и в переносном смысле. Однако солнечный свет может быть еще и опасным. Что если в своем настойчивом стремлении к очищению мы убиваем чересчур много дружественных клеток. Не рискуем ли мы нарушить работоспособность или эффективность организаций, раскрывая миру слишком большую часть их внутреннего механизма? Бранде был врагом секретности. Он явно придерживался мнения о том, что чем прозрачнее будут институты, тем лучше они станут. Как мы видим более чем через 100 лет, инициированная с его помощью кампания принесла большие успехи. Однако вопреки обилию политической риторики относительно исключительных преимуществ прозрачности в коридорах власти секретность остается незыблемой - и на то есть веские причины. Подход с биологической точки зрения помогает увидеть, что прозрачность имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Животные и даже растения могут выступать перед нами в качестве своеобразных агентов, имеющих свои скрытые планы. Руководствуясь органами чувств, эти агенты действуют в интересах собственного благополучия. Человеческая организация ведет себя ана­логичным образом: она агент, состоящий из большого числа работающих живых частей - людей, которые в отличие от клеток, образующих растения и животных, обладают широкими интересами и способностями восприятия. Животному или растению нет нужды беспокоиться о том, что его клетки могут дезертировать или поднять мятеж (если, конечно, не рассматривать случаи заболевания раком, когда клетки многоклеточных жизненных форм превращаются вдруг в чьих-то послушных и исполнительных "рабов"). В противоположность этому люди и каждый отдельно взятый человек обладают определенной силой и отличаются живым интересом к происходящему в большом мире, впрочем, так было не всегда. В прежние време­на диктаторы совершенно необъяснимым образом могли править из-за высоких стен, опираясь на иерархические организации, которые состояли из функционеров: последние очень мало знали об организации, членами которой были, и еще менее - о положении дел в ближнем и в большом мире. Особенно искусными в подавлении любознательности своих прихожан были церкви, которые держали людей в состоянии полного или частичного неведения относительно остального мира, окутывая при этом туманом неизвестности свою собственную историю, свои внутренние процессы финансовые дела и цели. Вооруженные силы, в свою очередь, всегда получали выгоду от сохранения своих действий в секрете - не только от противника, но и от собственных военнослужащих. Солдаты, заранее знающие о предполагаемом проценте потерь в какой-либо операции, будут действовать менее эффективно в сравнении с теми, кто не задумывается о своей возможной участи. Более того, попавший в плен неосведомленный солдат сможет раскрыть на допросе гораздо меньше ценных сведений. Одна из главных идей теории игр заключается в том, что агенты должны хранить секреты. Агент, открывшийся другому агенту, частично лишается ценной независимости и подвергается опасности стать объектом манипуляций. Для честной конкуренции на открытом рынке фирмы-изготовители должны охранять рецептуру своих продуктов, планы расширения своей деятельности и другую производственную информацию, представляющую собой их собственность. Школам и университетам необходимо держать в секрете все экзаменационные материалы вплоть до начала сдачи экзаменов своими школьниками и студентами. Находясь на посту президента США Барак Обама обещал наступление новой эпохи прозрачности государственной деятельности, однако, несмотря на значительные улучшения в зтой области, огромные сферы секретности и административных привилегий продолжают все так же упорно существовать - поскольку именно так и должно быть. Например, чтобы предотвратить использование экономической статистики инсайдерами, она должна оставаться секретной вплоть до ее официального представления. При выполнении своих функций правительству страны следует оставаться бесстрастным, хотя делать это в условиях новой прозрачности ему становится все труднее. Разоблачения Эдварда Сноудена относительно характера деятельности Агентства национальной безопасности США (АНБ) показывают, как в эпоху прозрачности один разоблачитель, или, крот может нарушить работ�� крупной организации. Хотя для утечки служебной информации Сноуден использовал традиционные новостные агентства, именно активная реакция на это в социальных медиа обеспечила поддержание стойкого интереса к данной новостной теме. Тем самым оказывалось устойчивое, продолжительное давление на АНБ и федеральное правительство США, вынуждавшее их принимать меры. В ответ происходит отчетливое приспособление к новым условиям "внешнего слоя кожи" АНБ. Один лишь тот факт, что это агентство принялось публично оправдываться в ответ на обвинения Сноудена, стал чем-то беспрецедентным для организации, которая долгое время скрывалась за покровом абсолютной секретности. Сегодня значительные изменения в самом агентстве неизбежны, как и разбирательство с тем, какие виды секретов оно еще будет в состоянии сохранять в этом все более прозрачном мире. На собрании экспертной группы, проходившем в декабре 2013г. в медиалаборатории Массачусетского технологического института, бывший главный инспектор АНБ Джоэл Бреннер сказал по поводу внезапно изменившейся оперативной среды своего агентства: "Лишь очень немногие вещи смогут и дальше быть секретными, а те, что продолжат держать в секрете, будут оставаться секретными не очень долго < ... >. Сегодня настоящая цель в сфере безопасности - отдалить "период полураспада" секретов. Ведь секреты похожи на радиоактивные изо­топы". Как оптимистам, нам хотелось бы верить, что этот беспокойный отрезок времени приблизит нас к появлению организаций, более согласующихся с моральными нормами цивилизованного общества, а также к созданию эффективных новых способов корректировки действий организаций с аномальными отклонениями. При этом мы не можем исключить постоянного ослабления наших разведывательных организации, которое уменьшит их способность распознавать угрозы. Информационные обманки В своей эволюционной "гонке вооружений" животный мир кембрийского периода изобрел множество как мер по уклонению от встреч с хищниками, так и соответствующих контрмер, причем с тех пор этот арсенал хитростей существенно увеличился. У животных появились маскировка, крики тревоги для предупреждения о приближающейся опасности, демонстративно яркая расцветка для отпугивания потенциальных хищников мнимой опасностью отравиться. Новая прозрач­ность приведет к аналогичному распространению орудий и приемов информационной войны: кампаний по дискредитации источников информации, упреждающих информационных атак, уколов и т.д. Идея обманных вооружений была подсказана самой природой. Облако чернил, которое выбрасывается головоногими моллюсками в момент бегства от хищников, волею ракетного конструктора превратил ось в ложную цель, своеобразную обманку - целые облака из обладающих радиолокационной отражательной способностью металлических обломков и ложных боеголовок вводят в заблуждение ПРО противника, отвлекают на себя его противоракеты. Мы можем прогнозировать использование подобной обманки, состоящей исключительно из мегабайтов дезинформации, которая будет вскоре обнаружена и уничтожена совершенными поисковыми системами, стимулируя, в свою очередь, создание все более убедительной дезинформации. Кроме того, поскольку организации и отдельные лица будут всячески стремиться защитить свою частную жизнь и репутацию, продолжится ускоренное распространение программ шифрования и дешифровки информации. Новые виды организаций Последнее, что подразумевает аналогия с изменениями кембрийского периода, связано с ожиданиями увидеть скорое и массовое образование новых видов организаций. Пока еще этого не происходит, хотя уже можно заметить некоторые первые признаки. Например, в США не так давно появился новый тип компании - так называемых корпораций для общественной пользы (B-Corp), что означало признание потребности в том, чтобы коммерческие предприятия не только получали прибыль, но и служили различным социальным целям. Интернет корпорации Google и Facebook в нарушение традиций наделили своих основателей особого класса акциями (так называемыми суперакциями), предоставлявшими им чрезвычайно широкие права при голосовании акционеров. В итоге образовались открытые акционерные компании, которые управляются все так же частным образом, а их основатели получают возможность продолжать развитие этих компании в соответствии с имеющимися у них на этот счет долгосрочными планами, при этом относительно равнодушно наблюдая за ежеквартальными причудами Уоллстрит. Еще одним новым (и при этом недолговечным) видом человеческой организации следует, пожалуй, считать организованные протесты во время "арабской весны" в странах Ближнего Востока, подготовленные с помощью социальных медиа и оказавшиеся беспрецедентными по сочетанию скорости и масштабов мобилизации людей. Время покажет, но, похоже, мы находимся у начала радикального ответвления на организационном древе жизни. Скорость преобразования конкретной организации прозрачностью будет зависеть от ее конкурентной ниши. Наиболее подвержены воздействию общественного мнения торговые компании, поскольку покупателям нетрудно будет найти альтернативные магазины. Если не уделить этому внимания, создававшаяся десятилетиями потребительская торговая марка может дискредитировать себя за какие-то месяцы. Несколько более защищенными следует считать церкви и спортивные клубы - этому способствуют глубоко укоренившиеся культурные традиции, а также эффект социальных связей среди ревностных церковных прихожан и спортивных болельщиков. Тем не менее, если под пристальным контролем взаимной прозрачности здесь начнут выявляться случаи жестокого обращения с детьми или нанесения им тяжелых физических повреждений, на которые в доинтернетные времена могли закрыть глаза, даже самые могущественные представители церкви и спортивные клубы должны будут либо соответственно реагировать, либо уходить со сцены. Наиболее ограждены от непосредственного эволюционного давления системы государственной власти. Подогреваемые социальными медиа, массовые протесты могут вести к свержению правителей и правящих партии, в то время как государственные органы будут стремиться продолжить свое относительно спокойное существование путем изменений в политическом руководстве. Государственный аппарат не испытывает особого давления конкуренции, а потому развивается медленнее всего. Тем не менее даже здесь следует ожидать значительных перемен, поскольку возможности отдельных людей, даже неспециалистов, при их наблюдении за организациями будут лишь возрастать. Под общим давлением правительства начнут открывать доступ к мощным новым потокам необработанных данных, отражающих их внутренние операции. Воодушевленные успехами в крупномасштабном анализе образов, в визуализации данных, в основанной на конкретных данных профессиональной и гражданской журналистике, мы сможем создать мощные социальные структуры обратной связи, которые лишь увеличат прозрачность организаций. В этом складывающемся новом человеческом порядке будет некий момент самоограничения. Подобно тому как целые муравьиные колонии способны совершать непосильное для отдельных муравьев, человеческие организации также могут превосходить возможности отдельных людей в создании сверхчеловеческого: памяти, верований, планов, поступков и, возможно, даже сверхчеловеческих ценностей. К счастью это или к несчастью, но наше эволюционное развитие ведет нас к сдерживанию наших "сверхчеловеческих" организаций, принуждая их соответствовать установленным человеческим нормам. Динамика подобного саморегулирования, обеспеченная ускоренным развитием коммуникации человека и машины, будет столь же уникальной для нашего биологического вида, как и сам наш язык. Перевод: А.Н. Божко Авторы: Дэниел Дэннет, Деб Рой Источник: В мире науки (05/06) май/июнь 2015

[shapovalov-org]

Наше прозрачное будущее

В век цифровых технологии ника кои секрет не будет надежным, а наши институты ждут изменения по дарвиновскому принципу Более полумиллиарда лет назад на Земле произошло внезапное и грандиозное по созидательности биологическое обновление, получившее название 'кембрийский взрыв'. За какое-то геологическое «мгновение» В несколько миллионов лет земные организмы приобрели совершенно новую форму тела, новые органы, новые стратегии хищников или способы защиты от этих стратегий. Биологи-эволюционисты расходятся во мнениях относительно причин столь мощной волны преобразований, но особенно убедительной выглядит гипотеза зоолога Оксфордского университета Эндрю Паркера (Andrew Parker), по которой все дело в свете, который стал своего рода 'спусковым крючком'. Как предполагает Паркер, где-то 543 млн лет назад неожиданно изменился химический состав мелководных океанов и атмосферы Земли, что сделало их намного более прозрачными. После того как в океаны - где в то время концентрировался весь животный мир планеты - хлынул дневной свет, важнейшей способностью их обитателей стало зрение. В ответ на быстрое эволюционное развитие глаза началось совершенствование поведения и устройства живых организмов. Если до этого все восприятие у животных было непосредственным (т.е. осуществлялось через физический контакт, ощущаемую разницу в концентрации химических веществ. волны сжатия и пр.), то теперь они могли распознавать и отслеживать объекты на расстоянии. Хищники получили возможность подкрадываться к добыче, а добыча - наблюдать за приближением хищников и всячески избегать контакта с ними. Передвижение - медленный и бессмысленный процесс, когда нет глаз для выбора направления, а сами глаза бесполезны, если отсутствует физическая возможность участвовать в таком передвижении. Восприятие и активность одновременно развивались в подобной, образно говоря. гонке вооружений. обеспечившей основу многообразия нашего современного древа жизни. Основные положения • Примерно 543 млн лет назад произошло взрывное увеличение биоразнообразия в первобытных океанах. По одной из теорий, причина этого - внезапное при обретение океанскими водами прозрачности. • Аналогия с этим «кембрийским взрывом» помогает понять, как цифровые технологии будут трансформировать наше общество. Наступающая информационная прозрачность вынудит различные организации меняться. • Животные, приспосабливаясь к новым условиям, создавать прочные внешние скелеты, маскировку и способы обмана хищников. Из-за трудности сохранения секретов государства и корпорации пойдут тем же путем. • В итоге новая прозрачность приведет н созданию новых типов организаций: естественный отбор будет благоприятство­вать наиболее быстрым и гибким из них. Гипотеза Парнера по поводу кембрийского взрыва представляет собой прекрасную параллель для понимания нового и, казалось бы, не связанного с этим явления - современного распространении цифровых технологий. Если успехи в развитии технологии передачи информации уже не раз трансформировали наш мир в прошлом (так, создание письменности знаменовало конец доисторической эпохи, а работа печатного станка послала волны преобразований через все основные институты общества). то воздействие на него новых цифровых технологий вообще может оказаться беспрецедентным по силе. Такое воздействие увеличит власть одних людей и организаций, подавляя при этом власть других и создавая такие возможности и риски, которые едва ли можно было себе представить всего лишь одно поколение назад. Через социальные медиа Интернет дал в руки отдельных людей глобальное коммуникационное орудие. Одним рывком была преодолена граница совершенно новой территории. Такие интернет-сервисы, как YouTube, Twitter, Facebook, WhatsApp образуют новые средства массовой информации (массмедиа) наравне с телефоном или телевидением. Причем происходит это с поистине сногсшибательной скоростью. Ранее специалисты десятилетиями разрабатывали и прокладывали телефонные и телевизионные сети, что давало организациям некоторое время на адаптацию к нововведениям. А сегодня какой-нибудь социальный интернет­-сервис может быть создан буквально за недели, а уже через несколько месяцев им будут пользоваться буквально сотни миллионов людей. При по­добной напряженной гонке инноваций организации едва успевают по-настоящему приспособиться к использованию одного массмедиа, как наступает очередь следующего. Огромные изменения нашего мира под воздействием изобилия подобных средств можно обозначить одним словом: прозрачность. Сегодня мы мо­жем видеть дальше, быстрее, проще и с меньшими затратами - однако теперь и мы сами становимся хорошо видимыми. И вы, и я можем наблю­дать, как все видят то, что видим мы, словно речь идет о коридорах с уменьшающимися отражениями в поставленных друг напротив друга зеркалах, - своего рода взаимная осведомленность, которая одновременно и расширяет, и ограничивает наши возможности. Словно в какой-то древней игре в прятки. сформировавшей все формы жизни о на нашей планете, внезапно разом поменяли площадку, оборудование и правила. При этом игрокам., которые не сумеют приспособится к переменам, долго не продержаться. Воздействие на наши институты и организации будет огромным. Все правительства, армии, церкви, университеты, банки и компании образовались для существования в относительно туманной эпистемологической среде. где большая часть знаний имеет местный характер, где секреты легко сохраняются. а все люди страдают если не слепотой. то близорукостью. Когда эти организации внезапно становятся открытыми для яркого дневного света. они быстро осознают, что больше уже невозможно полагаться на старые методы работы: надо как-то реагировать на такую новую прозрачность или вообще прекратить существование. Точно так же, как живой клетке требуется надежная мембрана для защиты ее внутриклеточной среды от превратностей внешнего мира, человеческим организациям нужен новый защитный пограничный слой, отделяющий их внутренние дела от открытого мира, поскольку прежний слой уже теряет свою эффективность. Клешни и челюсти, панцири и раковины В 2003 г. в книге "Во мгновение ока" Паркер утверждает, что первыми, кто незамедлительно отреагировал на активное давление отбора в период кембрийского взрыва, были твердые части тела морских обитателей. Внезапно наступившая прозрачность мореной воды способствовала образованию у них сетчатки камерного глаза, которая, в свою очередь. ускорила развитие клешней, челюстей, а также панцирей, раковин и других защитных приспособлений. По мере развития нервной системы у одних морских животных вырабатывались новые формы поведения хищников, а у других - способы спасения или маскировки от этих хищников. По аналогии мы могли бы ожидать, что и организации будут реагировать на проблему цифровой социальной прозрачности путем преобразований "внешних частей тела". В дополнение к "органам", используемым организациями для обеспечения населения товарами и услугами, к таким внешним частям тела относятся также органы обработки информации, занимающиеся контролем и самопрезентацией, например отдел связей с общественностю, коммерчески и и юридический отделы. Именно здесь в наибольшей степени наблюдается воздействие прозрачности. Через социальные сети разного рода слухи и мнения распространяются сегодня по всему миру за какие-то дни, если не часы. При этом к отделу связей с общественностыо и коммерческому отделу предъявляется сегодня новое требование: вступать в разговор - т.е, самым непосредственным образом реагировать на обращения отдельных людей на их условиях, делая это в понятной, открытой и непринужденной форме. Организации, где из-за медлительности юридического отдела на выработку стратегии коммуникаций уходят недел и и месяцы, могут вскоре отстать от других. Таким организациям вообще надо будет пересмотреть свои старые привычки, иначе их ожидает крах. Упрощение доступа к данным создало новые формы общественного комментария, основанного на всесторонних практических наблюдениях. Именно это продемонстрировал во время президентсних выборов 2012 г. в США дата-журналист Нейт Сил вер (Nate Silver) (дата-журнализм - новый жанр журналистки, использующий для предоставления информации общественно доступные базы данных в виде статистических сводок, графиков, карт и т.д. - Прuмеч. пер.). Если некоторые новостные организации заранее выступали с прогнозами, обещавшими победу какому-либо из кандидатов в президенты на основании специально подобранных данных, то Силвер предлагал такие прогнозные комментарии, которые брали в расчет всю избирательную информацию. Кроме того что Силвер с поразительной точностью предсказывал результаты выборов, он открыто делился своей методикой. устраняя тем самым любые подозрения в том, что все дело в везении. Сегодня, при все большей прозрачности и доступности результатов опросов общественного мнения, новостным организациям и политическим аналитикам, предпочитающим выборочно правдивые истории, предстоят более трудные Bpeмена. С очень близкими по характеру проблемами сталкиваются и производители потребительских товаров. Опросы потребителей относительно качества продукции и услуг меняют соотношение сил между ними, кто потребляет и кто производит эти товары. Усилия по сбыту брендовых вещей не приносят успеха, когда все более весомым становится мнение на этот счет разных потребителей. Чуткие компании учатся быстро и открыто реагировать на жалобы и отрицательные отзывы. Причем если негативных отзывов становится слишком много, компаниям не остается ничего иного, как внести исправления в конкретный продукт или вообще изъять его из продажи. Расходование средств на реализацию невысокого качества товаров уже не имеет смысла. Небольшие группы людей с общими ценностями, целями и убеждениями (в особенности готовых к быстрым и согласованным действиям в случае кризиса, а также способных пользоваться специальными каналами внутренней коммуникации) наилучшим образом справятся с задачей быстрого, чуткого и открытого распространения новых требований прозрачности. Чтобы противопоставить их большим иерархически организованным бюрократическим аппаратам, мы можем называть их группами специалистов. При все возрастающем давлении взаимной прозрачности мы либо станем свидетелями развития новых организационных структур, намного более децентрализованных по сравнению с сегодняшними крупными организациями, либо увидим дарвиновский естественный отбор в пользу более мелких групп - такой, который возвестит эпоху открытого действия принципа "чересчур большой для выживания". "Период полураспада" секретов В связи с этой темой часто цитируют изначального поборника прозрачности, судью Верховного суда США Луи Бранде (Louis О. Brandeis). "Солнечный свет считается наилучшим дезинфицирующим средством", - превосходно выразился он. И, разумеется, был прав - как в буквальном, так и в переносном смысле. Однако солнечный свет может быть еще и опасным. Что если в своем настойчивом стремлении к очищению мы убиваем чересчур много дружественных клеток. Не рискуем ли мы нарушить работоспособность или эффективность организаций, раскрывая миру слишком большую часть их внутреннего механизма? Бранде был врагом секретности. Он явно придерживался мнения о том, что чем прозрачнее будут институты, тем лучше они станут. Как мы видим более чем через 100 лет, инициированная с его помощью кампания принесла большие успехи. Однако вопреки обилию политической риторики относительно исключительных преимуществ прозрачности в коридорах власти секретность остается незыблемой - и на то есть веские причины. Подход с биологической точки зрения помогает увидеть, что прозрачность имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Животные и даже растения могут выступать перед нами в качестве своеобразных агентов, имеющих свои скрытые планы. Руководствуясь органами чувств, эти агенты действуют в интересах собственного благополучия. Человеческая организация ведет себя ана­логичным образом: она агент, состоящий из большого числа работающих живых частей - людей, которые в отличие от клеток, образующих растения и животных, обладают широкими интересами и способностями восприятия. Животному или растению нет нужды беспокоиться о том, что его клетки могут дезертировать или поднять мятеж (если, конечно, не рассматривать случаи заболевания раком, когда клетки многоклеточных жизненных форм превращаются вдруг в чьих-то послушных и исполнительных "рабов"). В противоположность этому люди и каждый отдельно взятый человек обладают определенной силой и отличаются живым интересом к происходящему в большом мире, впрочем, так было не всегда. В прежние време­на диктаторы совершенно необъяснимым образом могли править из-за высоких стен, опираясь на иерархические организации, которые состояли из функционеров: последние очень мало знали об организации, членами которой были, и еще менее - о положении дел в ближнем и в большом мире. Особенно искусными в подавлении любознательности своих прихожан были церкви, которые держали людей в состоянии полного или частичного неведения относительно остального мира, окутывая при этом туманом неизвестности свою собственную историю, свои внутренние процессы финансовые дела и цели. Вооруженные силы, в свою очередь, всегда получали выгоду от сохранения своих действий в секрете - не только от противника, но и от собственных военнослужащих. Солдаты, заранее знающие о предполагаемом проценте потерь в какой-либо операции, будут действовать менее эффективно в сравнении с теми, кто не задумывается о своей возможной участи. Более того, попавший в плен неосведомленный солдат сможет раскрыть на допросе гораздо меньше ценных сведений. Одна из главных идей теории игр заключается в том, что агенты должны хранить секреты. Агент, открывшийся другому агенту, частично лишается ценной независимости и подвергается опасности стать объектом манипуляций. Для честной конкуренции на открытом рынке фирмы-изготовители должны охранять рецептуру своих продуктов, планы расширения своей деятельности и другую производственную информацию, представляющую собой их собственность. Школам и университетам необходимо держать в секрете все экзаменационные материалы вплоть до начала сдачи экзаменов своими школьниками и студентами. Находясь на посту президента США Барак Обама обещал наступление новой эпохи прозрачности государственной деятельности, однако, несмотря на значительные улучшения в зтой области, огромные сферы секретности и административных привилегий продолжают все так же упорно существовать - поскольку именно так и должно быть. Например, чтобы предотвратить использование экономической статистики инсайдерами, она должна оставаться секретной вплоть до ее официального представления. При выполнении своих функций правительству страны следует оставаться бесстрастным, хотя делать это в условиях новой прозрачности ему становится все труднее. Разоблачения Эдварда Сноудена относительно характера деятельности Агентства национальной безопасности США (АНБ) показывают, как в эпоху прозрачности один разоблачитель, или, крот может нарушить работу крупной организации. Хотя для утечки служебной информации Сноуден использовал традиционные новостные агентства, именно активная реакция на это в социальных медиа обеспечила поддержание стойкого интереса к данной новостной теме. Тем самым оказывалось устойчивое, продолжительное давление на АНБ и федеральное правительство США, вынуждавшее их принимать меры. В ответ происходит отчетливое приспособление к новым условиям "внешнего слоя кожи" АНБ. Один лишь тот факт, что это агентство принялось публично оправдываться в ответ на обвинения Сноудена, стал чем-то беспрецедентным для организации, которая долгое время скрывалась за покровом абсолютной секретности. Сегодня значительные изменения в самом агентстве неизбежны, как и разбирательство с тем, какие виды секретов оно еще будет в состоянии сохранять в этом все более прозрачном мире. На собрании экспертной группы, проходившем в декабре 2013г. в медиалаборатории Массачусетского технологического института, бывший главный инспектор АНБ Джоэл Бреннер сказал по поводу внезапно изменившейся оперативной среды своего агентства: "Лишь очень немногие вещи смогут и дальше быть секретными, а те, что продолжат держать в секрете, будут оставаться секретными не очень долго < ... >. Сегодня настоящая цель в сфере безопасности - отдалить "период полураспада" секретов. Ведь секреты похожи на радиоактивные изо­топы". Как оптимистам, нам хотелось бы верить, что этот беспокойный отрезок времени приблизит нас к появлению организаций, более согласующихся с моральными нормами цивилизованного общества, а также к созданию эффективных новых способов корректировки действий организаций с аномальными отклонениями. При этом мы не можем исключить постоянного ослабления наших разведывательных организации, которое уменьшит их способность распознавать угрозы. Информационные обманки В своей эволюционной "гонке вооружений" животный мир кембрийского периода изобрел множество как мер по уклонению от встреч с хищниками, так и соответствующих контрмер, причем с тех пор этот арсенал хитростей существенно увеличился. У ж��вотных появились маскировка, крики тревоги для предупреждения о приближающейся опасности, демонстративно яркая расцветка для отпугивания потенциальных хищников мнимой опасностью отравиться. Новая прозрач­ность приведет к аналогичному распространению орудий и приемов информационной войны: кампаний по дискредитации источников информации, упреждающих информационных атак, уколов и т.д. Идея обманных вооружений была подсказана самой природой. Облако чернил, которое выбрасывается головоногими моллюсками в момент бегства от хищников, волею ракетного конструктора превратил ось в ложную цель, своеобразную обманку - целые облака из обладающих радиолокационной отражательной способностью металлических обломков и ложных боеголовок вводят в заблуждение ПРО противника, отвлекают на себя его противоракеты. Мы можем прогнозировать использование подобной обманки, состоящей исключительно из мегабайтов дезинформации, которая будет вскоре обнаружена и уничтожена совершенными поисковыми системами, стимулируя, в свою очередь, создание все более убедительной дезинформации. Кроме того, поскольку организации и отдельные лица будут всячески стремиться защитить свою частную жизнь и репутацию, продолжится ускоренное распространение программ шифрования и дешифровки информации. Новые виды организаций Последнее, что подразумевает аналогия с изменениями кембрийского периода, связано с ожиданиями увидеть скорое и массовое образование новых видов организаций. Пока еще этого не происходит, хотя уже можно заметить некоторые первые признаки. Например, в США не так давно появился новый тип компании - так называемых корпораций для общественной пользы (B-Corp), что означало признание потребности в том, чтобы коммерческие предприятия не только получали прибыль, но и служили различным социальным целям. Интернет корпорации Google и Facebook в нарушение традиций наделили своих основателей особого класса акциями (так называемыми суперакциями), предоставлявшими им чрезвычайно широкие права при голосовании акционеров. В итоге образовались открытые акционерные компании, которые управляются все так же частным образом, а их основатели получают возможность продолжать развитие этих компании в соответствии с имеющимися у них на этот счет долгосрочными планами, при этом относительно равнодушно наблюдая за ежеквартальными причудами Уоллстрит. Еще одним новым (и при этом недолговечным) видом человеческой организации следует, пожалуй, считать организованные протесты во время "арабской весны" в странах Ближнего Востока, подготовленные с помощью социальных медиа и оказавшиеся беспрецедентными по сочетанию скорости и масштабов мобилизации людей. Время покажет, но, похоже, мы находимся у начала радикального ответвления на организационном древе жизни. Скорость преобразования конкретной организации прозрачностью будет зависеть от ее конкурентной ниши. Наиболее подвержены воздействию общественного мнения торговые компании, поскольку покупателям нетрудно будет найти альтернативные магазины. Если не уделить этому внимания, создававшаяся десятилетиями потребительская торговая марка может дискредитировать себя за какие-то месяцы. Несколько более защищенными следует считать церкви и спортивные клубы - этому способствуют глубоко укоренившиеся культурные традиции, а также эффект социальных связей среди ревностных церковных прихожан и спортивных болельщиков. Тем не менее, если под пристальным контролем взаимной прозрачности здесь начнут выявляться случаи жестокого обращения с детьми или нанесения им тяжелых физических повреждений, на которые в доинтернетные времена могли закрыть глаза, даже самые могущественные представители церкви и спортивные клубы должны будут либо соответственно реагировать, либо уходить со сцены. Наиболее ограждены от непосредственного эволюционного давления системы государственной власти. Подогреваемые социальными медиа, массовые протесты могут вести к свержению правителей и правящих партии, в то время как государственные органы будут стремиться продолжить свое относительно спокойное существование путем изменений в политическом руководстве. Государственный аппарат не испытывает особого давления конкуренции, а потому развивается медленнее всего. Тем не менее даже здесь следует ожидать значительных перемен, поскольку возможности отдельных людей, даже неспециалистов, при их наблюдении за организациями будут лишь возрастать. Под общим давлением правительства начнут открывать доступ к мощным новым потокам необработанных данных, отражающих их внутренние операции. Воодушевленные успехами в крупномасштабном анализе образов, в визуализации данных, в основанной на конкретных данных профессиональной и гражданской журналистике, мы сможем создать мощные социальные структуры обратной связи, которые лишь увеличат прозрачность организаций. В этом складывающемся новом человеческом порядке будет некий момент самоограничения. Подобно тому как целые муравьиные колонии способны совершать непосильное для отдельных муравьев, человеческие организации также могут превосходить возможности отдельных людей в создании сверхчеловеческого: памяти, верований, планов, поступков и, возможно, даже сверхчеловеческих ценностей. К счастью это или к несчастью, но наше эволюционное развитие ведет нас к сдерживанию наших "сверхчеловеческих" организаций, принуждая их соответствовать установленным человеческим нормам. Динамика подобного саморегулирования, обеспеченная ускоренным развитием коммуникации человека и машины, будет столь же уникальной для нашего биологического вида, как и сам наш язык. Перевод: А.Н. Божко Авторы: Дэниел Дэннет, Деб Рой Источник: В мире науки (05/06) май/июнь 2015

[shapovalov-org]

Беседы клеток

Соседние клетки обмениваются информацией через каналы в плазматических мембранах. Нарушения в этой «переговорной системе» могут приводить к самым разным патологиям - от потери слуха до сердечно-сосудистых заболеваний. Мы узнаем новости по телефону, через Twitter, Facebook или Linkedln. Живые клетки тоже получают информацию, и для этого у них есть масса возможностей. Одни секретируют гормоны, которые распространяются по всему телу с кровью, другие высвобождают особые вещества, передающие сигналы от одного нейрона другому. Но почти все они общаются со своими ближайшими соседями напрямую, через многочисленные каналы, соединяющие их содержимое. Впечатляющее свидетельство такой межклеточной коммуникации было получено в середине 1960-х гг., когда в одну из тесно прилегающих друг к другу клеток ввели флуоресцирующее вещество. Глядя на клеточную массу в микроскоп, ученые увидели, что флуоресценция быстро распространяется на все большее число клеток, пока, наконец. они все не начинают светиться. Уже было известно, что ионы могут передавать электронные сигналы от одной клетки к другим, соседним. Но распространение молекул красителя, которые все же больше по размерам, чем ионы, подтвердило давнюю догадку, что в клеточных мембранах есть каналы, по которым молекулы перемещаются между соседними клетками. Сегодня мы знаем, что такие каналы пронизывают клеточные мембраны в тканях всех животных, в том числе и человека, выполняя множество ��изненно важных функций. Каналы, называемые щелевидными контактами, участвуют в синхронизации сокращений клеток сердечной мышцы и матки во время родов. Кроме того, они опосредуют адаптацию глаза к разной освещенности и даже играют свою роль в формировании органов в процессе эмбрионального развития. Более 20 лет назад выяснилось, что нарушения в структуре или работе щелевидных контактов причастны к развитию ряда заболеваний, в частности к потере слуха, катаракте, кожным патологиям и даже некоторым видам рака. Единственная мутация, приводящая к нарушению структуры какого-нибудь важного белка щелевидного контакта между клетками внутреннего уха, может сопровождаться потерей слуха на 40%. И заболеваний аналогичной этиологии обнаруживается все больше. Некоторые из них, в частности одна из разновидностей эпилепсии у детей, выявлены в последние несколько лет. Вникая в детали строения щелевидных контактов, мы постепенно узнаем, какие нарушения в их сборке и функционировании приводят к тому или иному заболеванию. Все это позволяет находить новые способы устранения многих расстройств, возникающих в результате утраты коммуникативных связей между клетками. Краситель, введенный в одну из клеток в культуре (в центре), быстро распространяется по всей клеточной массе через посредство щелевидных контактов Наведение мостов В те времена, когда проводились первые эксперименты с введением красителя в одну из клеток ткани и наблюдени­ем за распространением флуоресценциина соседние клетки, никто не задумывался о медицинской стороне вопроса. В 1960-1970-х гг. цитологи занимались в основном поисками новых свидетельств загадочного общения соседних клеток друг с другом и выяснением деталей коммуникативных связей. Еще до обнаружения щелевидных контактов и их наименования физиологи выяснили, что обмен информацией с помощью молекул происходит в самых разных органах и у разных животных - от кальмаров и электрических рыб до человека с его широчайшим спектром клеток разного типа. Проведенные эксперименты однозначно показали, что клетки обмениваются разнообразными молекулами в местах тесного физического контакта между плазматическими мембранами. К концу 1960-х гг. цитологии сконцентрировались на выяснении структуры каналов и их формирования. Микроскопические исследования показали, что у плазматических мембран есть плоские протяженные области, в пределах которых соседние клетки сближаются друг с другом до расстояния всего в несколько нанометров, образуя систему, которая теперь называется щелевидным контактом. Такое наименование утвердилось по­сле того, как обнаружилось, что этот узкий зазор не пустое пространство, он заполнен структурами, соединяющими клетки друг с другом. Для того чтобы выяснить, какую роль играют эти плоские мембранные участки в межклеточной коммуникации, один из нас (Росс Джонсон) решил посмотреть, что происходит при их образовании. Вместе с коллегами из Миннесотского университета он аккуратно отделил друг от друга клетки опухоли печени, выращенные в культуре, а затем смешал их. В течение одной минуты на мембранах появились уплощенные участки - но только в местах соединения клеток. Данное наблюдение подтвердило высказанное ранее предположение, что образование щелевидного контакта происходит при сотрудничестве примыкающих друг к другу клеток. По мере расширения уплощенных участков возрастала и сила межклеточного тока, т.е. ускорялся обмен ионами. Изолировав мембраны слипшихся клеток, что­бы рассмотреть их более прицельно, Джонсон с сотрудниками увидели некие образования, напоминающие крупные частицы, которые концентрировались в уплощенных участках. Как выяснилось позже, образования представляли собой те самые каналы - «строительные блоки» щелевидных контактов. Каждый канал образован белковыми молекулами, называемыми коннексинами. Все они принадлежат к одному обширному семейству белков, идентифицированному в конце 1980-х гг. Шесть молекул коннексина образуют полуканал - структуру, напоминающую по форме бублик. Он встроен в наружную мембрану клетки. Два гексамерных комплекса (полуканала) соседних клеток соединяются конец-в-конец и образуют протяженный канал, соединяющий содержимое обеих клеток. Каждый щелевой контакт представляет собой комплекс из сотен и даже тысяч каналов. Создание таких поистине грандиозных в мас­ штабах клетки коммуникативных агрегатов - трудоемкое мероприятие. Один щелевидный контакт может содержать до 10 тыс. каналов, а поскольку каждый из них состоит из двух полуканалов, образуемых шестью молекулами коннексина, для формирования контакта может потребоваться 120 тыс. подобных молекул. Сердечная мышца состоит из миллиардов клеток, и каждая из них сообщается с несколькими соседями через щелевидные контакты. Эти колоссальные конструкции - настоящее чудо молекулярной инженерии in vivo. Что еще более удивительно, щелевидные контакты - это не раз и навсегда заданные и даже не долгоживущие конструкции, они постоянно распадаются и образуются вновь. При этом половина молекул коннексина обновляются каждые два часа. В течение суток каждый щелевидный контакт в сердечной мышце скорее всего разрушается и все его каналы заменяются новыми. Чтобы коммуникативные связи между клетками не исчезали, процессы должны быть четко скоординированы. Выяснением механизмов координации мы и занялись. В частности, мы решили выяснить, как контролируется процесс сборки и разрушения каналов. Молекулярная застежка-молния Мы набросали план нашего сотрудничества, попивая кофе в перерывах между докладами на конференции по щелевидным контактам, проходившей в Асиломарском конференц-центре в Пасифик­ Гров, штат Калифорния. Это было в 1991 г., один из нас (Пол Лампе) работал в лаборатории Джонсона в Миннесотском университете и занимался исследованием регуляции сборки щелевидных контактов. Последний член нашего трио (Дейл Лэрд) был постдоком в Калифорнийском технологическом институте, где только что синтезировал набор антител, специфически связывающихся с коннексинами. С помощью этих антител мы могли установить, какие участки коннексиновых молекул играют ключевую роль в образовании и функционировании щелевидного контакта. Антитела, полученные Лэрдом, распознавали один конкретный тип коннексинов, Сх43. В геноме человека содержатся гены, кодирующие 24 разных коннексинов, и каждый тип клеток вырабатывает свой набор этих белков. Клетки кожи синтезиру­ют до девяти разных коннексинов. В организме человека наиболее распространен коннексин Сх43, он присутствует в клетках кожи, сердца, головного мозга, легких, костной ткани и многих других. Как и все прочие коннексины Сх43 состоит из четырех пронизывающих клеточную мембрану сегментов-якорей. «Хвост» молекулы, погруженный в цитоплазму, содержит набор элементов, которые, как мы выяснили позже, участвуют в регуляции активности коннексина и встраивания его в каналы. Две петли, образуемые при пересечении белком плазматической мембраны, выступают в межклеточное пространство. С некоторыми из этих внеклеточных сегментов связываются антитела Лэрда. Разумно было предположить, что петли выполняют роль зубцов застежки-молнии, зацепляясь друг за друга и соединяя мембраны соседних клеток. Чтобы проверить данную гипотезу, мы снова разъединили контактирующие клетки, а затем смешали их, создав подходящие для воссоединения условия. только в данном случае добавили в среду антитела Лэрда. Теперь щелевидные контакты вообще не образовывались; ни межклеточного транспорта красителя, ни уплощенных участков не наблюдалось. Присоединившиеся к петлям антитела не позволяли молекулам коннексина соседних клеток соединяться друг с другом. Исследования показали, что сцепление коннексинов играет ключевую роль в формировании щелевидных контактов. Но чтобы отследить поведение коннексинов в реальном времени, нужны были особые методы. По следам коннексина В 1994 г. мы - авторы этой статьи - встретились на другой конференции, проходившей в Американском обществе клеточной биологии в Сан-Франциско. Обсуждая вечерами разные научные проблемы, мы заинтересовались неким белком, флуоресцирующим в зеленой области (GFP), применение которого в качестве чрезвычайно полезного инструмента в молекулярно-биологических исследованиях принесло открывшим его ученым Нобелевскую премию. Один из докладов конференции был посвящен применению данного белка в качестве маркера для отслеживания превращений соединения, интересующего авторов, и это навело нас на мысль прикрепить GFP к коннексину, чтобы пронаблюдать за его перемещениями. Мы начали с того, что присоединили GFP к «хвостам» молекулы. К счастью, это не помешало им правильно встроиться в мембрану и образовать функционирующий щелевидный контакт. Так мы получили прецизионный инструмент для наблюдения за поведением коннексина. Эту работу Лэрд продолжил в Университете Западной Онтарио. Вначале мы фотографировали клетки, содержащие модифицированный коннексин, каждые десять минут. Но белок перемещался так быстро, что уследить за ним мы не успевали. Уменьше­ние интервала до двух минут тоже ничего не дало, и в конце концов мы стали делать снимки каждые несколько секунд. Так мы смогли наблюдать не только за перемещением коннексина, но и за транспортировкой полуканалов внутри клетки вдоль микротрубочек. Обнаружилось, что щелевидные контакты небольших размеров могутобъединяться, а крупные - разделяться, т.е. происходит своего рода ремоделирование контактов по мере роста клеток. во время их перемещения, деформации и деления. Используя более изощренные методы наблюдения за поведением коннексинов, наши коллеги увидели, что щелевидные контакты увеличиваются в размерах путем присоединения полуканалов по их периметру, так что центральная часть структуры представляет собой самую "старую" ее часть. "Долгожителю", по-видимому, со временем уступают место "молодым", что объясняет, почему щелевидные контакты остаются стабильными даже при утрате части коннексинов. В ходе экспериментов на живых клетках мы столкнулись с еще одним, пожалуй, наиболее интересным фактом: клетка подает сигнал к кластеризации щелевидных контактов, когда партнерша, по существу отделяется от нее под действием внешних воздействий (на это же указывали результаты электронно-микроскопических исследований, проведенных ранее другими учеными). Радикальный маневр мгновенно прерывает всякое взаимодействие между клетками, когда необходимость в нем отпадает. Такая масштабная элиминация щелевидных контактов происходит, например. в клетках стенки матки после родов, уничтожая коммуникационные сети, которые координируют процесс сокращения органа. Все под контролем Следующим нашим шагом стало выяснение механизма управления этим грандиозным событием. Согласно полученным ранее данным, в качестве регулятора здесь выступают белки под названием протеинкиназы. Присоединив фосфатную группу к белку-мишени, они изменяют его активность или локализацию в клетке. Мы поставили перед собой задачу установить, что именно происходит с молекулой коннексина при фосфорилировании. Исследования возглавил Лампе, ставший в 1994 г. заведующим лабораторией в Центре исследований онкологических заболеваний Фреда Хатчинсона в Сиэтле. Изучая шаг за шагом небольшие сегменты Сх43, Лампе с коллегами выяснили, что за время жизни этот коннексин претерпевает до 15 актов фосфорилирования в разных местах хвостовой части. Такая информация позволила нам составить что-то вроде регуляторного кода, контролирующего образование щелевидных контактов, которые содержат Сх43. Связывание специфической протеинкиназы с определенным участком «хвоста» коннексина приводит к ускорению сборки Сх43-контактов, другие протеинкиназы, взаимодействующие с другими участками, напротив, подавляют процесс, уменьшают функциональность или размер контакта. Располагая регуляторным кодом, мы можем тестировать различные ткани тела человека. чтобы выяснить, как изменение профиля фосфорилирования при тех или иных заболеваниях сказывается на сборке и функционировании щелевидных контактов. В сотрудничестве с другими научными коллективами мы пытаемся проследить изменение коммуникативных связей через щелевидные контакты во время преодоления клетками сердечной мышцы последствий кислородного голодания, связанного с инфарктом, или процесс мобилизации клеток кожи при заживлении раны. В обоих случаях обнаружилось повышение уровня фосфорилирования в специфической части «хвоста» Сх43, что сопровождалось кратковременным резким увеличением размера щелевидных контактов в исследованных тканях. Это приводило к усилению межклеточных взаимодействий - что очень важно в первые минуты после травмы и способствовало сохранению функциональности клеток сердечной мышцы и миграции клеток кожи к месту повреждения. Вся эта информация открыла дорогу к разработке лекарственных средств, которые повышают или понижают активность соответствующих протеинкиназ. Правда. пользоваться данными средствами нужно с осторожностью, поскольку увеличение числа щелевидных контактов может быть полезным на одной стадии заболевания и вредным на другой. У людей, страдающих диабетом, заживление ран происходит медленно вследствие длительной выработки избыточных количеств Сх43. И когда у таких людей возникает повреждение роговицы глаза, сверхпродукция коннексинов может спровоцировать воспаление и образование рубцов вместо того чтобы ускорить заживление. Следующие шаги на пути к практическому применению всей информации о биологии щелевидных контактов невозможны без понимания сути процессов агрегации коннексинов в различных тканях при разных условиях и выяснениях причин, по которым эти процессы нарушаются при тех или иных заболеваниях. Весьма полезными здесь могут быть генетические данные, в частности выявление мутаций в генах коннексинов. Разрыв коммуникативных связей Первое неопровержимое генетическое свидетельство причастности коннексинов к развитию одной из патологий появилось в середине 1990-х гг. Было показано, что мутации в гене Сх32 становятся причиной заболевания периферической нервной системы Шарко - Мари -Тута. При этой патологии в миелиновой оболочке нервных волокон исчезают щелевидные контакты, в результате чего происходят демиелинизация нервов и их деградация. Болезнь проявляется, среди прочего, слабостью и атрофией дистальных мышц ног. В дальнейшем были выявлены другие мутации в генах коннексинов, и сегодня идентифицированы 14 связанных с ними заболеваний. Помимо нейродегенеративных патологий это потеря слуха, эпилепсия, сердечно-сосудистые и кожные заболевания, катаракта и целый спектр дефектов развития. Удивительно, что если какая-то мутация затрагива­ет коннексины двух разных органов, то один из них может постра­дать, а другой нет. Одно из возможных объяснений данного феномена состоит в том, что в некоторых тканях потерю функциональности одних коннексинов восполняют другие интактные коннексины, так что межклеточная коммуникативность остается на прежнем уровне. Такой компенсаторный механизм работает не во всех тканях. Возможен и другой вариант, один конкретный коннексин выполняет в разных тканях неодинаковые функции. Члены различных коннексиновых семейств могут взаимодействовать друг с другом, приводя к образованию гибридных каналов, которые обеспечивают распространение разных молекулярных сигналов - важных для одних органов и несущественных для других. Однако есть коннексины, дефекты в которых сказываются на множестве разных тканей. Так, у больных с окулодентодигитальной дисплазией (ODDD), связанной с мутациями в гене Сх43, возникает широкий спектр аномалий: уменьшение размера глаз, недоразвитость зубов, деформация скелета в области головы, образование перепонок между пальцами рук и ног. А у некоторых индивидов, кроме того, образуются грубые мозоли на ладонях и подошвах стоп. Недавние исследования «жизненного цикла» коннексинов внесли некоторую ясность в вопрос различий последствия мутаций в генах коннексинов у разных людей. У больных с ODDD в генах Сх43 обнаружено 70 мутаций, и сейчас мы выясняем, что именно происходит с соответствующими коннексинами и как это сказывается на формировании щелевидных контактов. Лэрд с коллегами обнаружил, что многие мутации приводят к тому, что коннексины, транспортируясь к клеточной мембране обычным путем, не образуют функционального щелевидного контакта, молекулы красителя не подходят к нему, а это означает, что либо канал неправильно собран, либо он не пропускает сигнальные молекулы. Так или иначе, межклеточные связи нарушаются. Другие ОDDD-мутации приводят к тому, что коннексины даже не доходят до клеточной мембраны. У их носителей возникают еще более серьезные патологии. Это наводит на мысль, что коннексиновые полуканалы - не просто компоненты щелевидных контактов; они выполняют определенную работу, и когда она остается незавершенной, возникают более серьезные по своим медицинским последствиям проблемы. Возможно, если полуканал не связывается со своим партнером, клетки пропускают внутрь молекулы, отличные от тех, которые проходят через полноценные каналы. Такой феномен получил экспериментальное подтверждение, добавив еще один штрих к нашим представлениям о роли коннексинов в межклеточной коммуникации. Дальнейшие исследования работы полуканалов помогут идентифицировать другие мишени для лекарственных препаратов, которые могли бы облегчить состояние больных с ODDD и другими заболеваниями, обусловленными мутациями в коннексиновых генах. Выведывание секретов Выяснение генетических аспектов сборки и функционирования щелевидных контактов прокладывает путь к разработке высокоизбирательных лекарственных средств, противостоящих последствиям мутаций в коннексиновых генах. Зная, например. что данная мутация приводит к нарушению сборки щелевидного контакта, но не затрагивает транспорт коннексинов к поверхности клетки, можно попытаться найти вещество, которое восстанавливало бы способно��ть коннексинов к образованию функционального канала. Это позволило бы "реанимировать" коммуникативные связи между клетками, не прибегая к полной замене мутантного коннексина с использованием генной терапии, которая пока не вошла в повседневную медицинскую практику и сопряжена с большим риском. Генетика не только создает предпосылки к идентификации новых мишеней для лекарственных веществ, но и служит инструментом изучения биологии щелевидных контактов. Так, мы пока недостаточно хорошо знаем, какие вещества перетекают из клетки в клетку через щелевидные контакты. В клетках сердечной мышцы это ионы, а о переносчиках сигналов в тканях слухового аппарата или в коже нам почти ничего не известно. Если мы выясним, чем различаются коннексиновые кана­лы и как нарушения их сборки и функционирования провоцируют те или иные заболевания, то сможем глубже проникнуть в тайну межклеточной коммуникации. О чем на самом деле "переговариваются") клетки и как эти "беседы" регулируют сборку и активность столь крупных систем, как щелевид­ные контакты, - вот фундаментальные вопросы, на которые нам предстоит ответить. Авторы: Росс Джонсон (Ross G. Johnson) - почетный профессор генетики, клеточной биологии и биологии развития Миннесотского университета. Занимается исследованием щелевидных контактов с 1960-х гг., когда эти структуры были только открыты. Пол Лампе (Paul D. Lampe) - один из руководителей Программы трансляционных исследований; работает в отделе здравоохранения и биологии человека в Онкологическом центре Фреда Хатчинсона в Сиэтле. Дейл Лэрд (Dale W. Laird) - профессор клеточной биологии, заведующий кафедрой щелевидных контактов Университета Западной Онтарио. Перевод: Н.Н. Шафрановская Источник: В мире науки [07] июль 2015 год