Интересное из сети.
- Автор темы Salo
- Дата начала
anchiko
Девушка-сихиртя
Новый выпуск детского альманаха "Хочу все знать" вышел в свет после 24-летнего перерыва. Презентация сборника, напечатанного 10-тысячным тиражом издательством "ДЕТГИЗ" и акционерным обществом "РусГидро", прошла в рамках книжной выставки Non/fiction. Альманах охватил сразу две эпохи: в него вошли познавательные статьи из первых выпусков и обновленные материалы с комментариями современных авторов. Составители уделили больше всего внимания воспитанию будущих инженеров и внесли в сборник статьи об энергетике, космосе и психологии.
Подробнее: http://www.kommersant.ru/doc/2613386
anchiko
Девушка-сихиртя
Известный советский и российский фотограф Лев Шерстенников более 40 лет отдал нашему журналу. Сегодня "Огонек" публикует редкие работы мастера — непарадные портреты тех, кто составил славу эпохи
Подробнее: http://www.kommersant.ru/doc/2628037
anchiko
Девушка-сихиртя
"Россиянка и итальянка делят кухню на МКС"
Такими заголовками порадовали нас российские СМИ после того, как пилотируемый корабль "Союз" успешно состыковался с МКС и на борт станции перешел новый экипаж. Программа у экипажа серьезная, рассчитанная почти на полгода: подготовка стыковочного адаптера, тестирование нового скафандра, около 100 исследований и научных экспериментов. В общем, дел полно. Но журналистов взволновало другое — на борту оказались две женщины. Россиянка и итальянка! Рыженькая и темненькая в тесном пространстве! Вот это поворот.
Саманта Кристофоретти, астронавт Европейского космического агентства, хотела подробнее рассказать о своих планах. На предстартовой пресс-конференции итальянка сообщила, что ее больше всего интересует эксперимент по исследованию качества сна и работы гипофиза в космосе, "поскольку мы знаем, что сон в космосе отличается от сна на Земле". Но кому нужен гипофиз? Репортеры строчили в эфир сообщения, щедро приправленные всеми этими липкими "представительница слабого пола", "миловидная брюнетка", "прекрасная итальянка", будто единственная функция астронавта Кристофоретти — физическая привлекательность.
Надоели. Женщины добились избирательных прав, женщины стали зарабатывать, занимать крупные посты, управлять большими компаниями и странами, летать в космос. А мужчины до сих пор не могут понять, что происходит. Я ждала, что они вот-вот в своих статейках размер груди Саманты укажут. Или попросят поделиться секретами красоты: "Для наших читательниц, ну вы понимаете — женская тема". Или воскликнут: "Ах, Сэм, дорогая, ну что вы забиваете такими серьезными проблемами свою хорошенькую головку!"
А ведь 37-летняя Саманта — гордость своей страны. Она окончила с максимальным количеством баллов Военное авиационное училище по специальности "аэронавтика", награждена орденом "За заслуги перед Итальянской Республикой", знает пять языков. И не просто так ее, капитана ВВС Италии, отправили в космос, при отборе в отряд она оказалась лучшей среди других претендентов, мужчин и женщин. "Она так относится к подготовке к своему полету, что у нас нет никаких сомнений, что у нее все пройдет гладко",— объяснил журналистам и командир корабля Антон Шкаплеров. Не помогло. Репортеры не унимались, стали выяснять самое важное: как две женщины будут уживаться на одной территории, как они будут делить на МКС кухню.
"О, Саманта, а как вы будете делить одну кухню с Еленой?" Что на такие вопросы должен отвечать боевой летчик ВВС? "Вы думаете, нас с Еленой Серовой послали в космос, чтобы готовить мужчинам борщ и пиццу?" — так, наверное, ответила бы я. Или просто офигела бы, не в силах подобрать слова после такой сексистской наглости. С какой стати какой-то недоумок, который в жизни ничем не управлял, кроме своего диктофона, имеет право вот так, снисходительно посмеиваясь, разговаривать с бортинженером корабля "Союз ТМА-15М"? Немыслимо!
Но у Саманты выдержка, у Саманты нервы как у космонавта. Она спокойно констатировала: "На МКС две кухни и всем хватит места". Может, она уже освоилась в России? Не зря же, когда ее спросили, смотрела ли она перед стартом "Белое солнце пустыни", итальянка тут же отреагировала цитатой из этого фильма: "Женщина — тоже человек". Или бортинженер просто не поняла вопроса? Не поняла, при чем тут Елена? Ведь на станции будут жить шесть коллег, на них рассчитаны две кухни, так что действительно, у плиты всем хватит места. Всем. А не только двум женщинам.
©Наталья Радулова
Такими заголовками порадовали нас российские СМИ после того, как пилотируемый корабль "Союз" успешно состыковался с МКС и на борт станции перешел новый экипаж. Программа у экипажа серьезная, рассчитанная почти на полгода: подготовка стыковочного адаптера, тестирование нового скафандра, около 100 исследований и научных экспериментов. В общем, дел полно. Но журналистов взволновало другое — на борту оказались две женщины. Россиянка и итальянка! Рыженькая и темненькая в тесном пространстве! Вот это поворот.
Саманта Кристофоретти, астронавт Европейского космического агентства, хотела подробнее рассказать о своих планах. На предстартовой пресс-конференции итальянка сообщила, что ее больше всего интересует эксперимент по исследованию качества сна и работы гипофиза в космосе, "поскольку мы знаем, что сон в космосе отличается от сна на Земле". Но кому нужен гипофиз? Репортеры строчили в эфир сообщения, щедро приправленные всеми этими липкими "представительница слабого пола", "миловидная брюнетка", "прекрасная итальянка", будто единственная функция астронавта Кристофоретти — физическая привлекательность.
Надоели. Женщины добились избирательных прав, женщины стали зарабатывать, занимать крупные посты, управлять большими компаниями и странами, летать в космос. А мужчины до сих пор не могут понять, что происходит. Я ждала, что они вот-вот в своих статейках размер груди Саманты укажут. Или попросят поделиться секретами красоты: "Для наших читательниц, ну вы понимаете — женская тема". Или воскликнут: "Ах, Сэм, дорогая, ну что вы забиваете такими серьезными проблемами свою хорошенькую головку!"
А ведь 37-летняя Саманта — гордость своей страны. Она окончила с максимальным количеством баллов Военное авиационное училище по специальности "аэронавтика", награждена орденом "За заслуги перед Итальянской Республикой", знает пять языков. И не просто так ее, капитана ВВС Италии, отправили в космос, при отборе в отряд она оказалась лучшей среди других претендентов, мужчин и женщин. "Она так относится к подготовке к своему полету, что у нас нет никаких сомнений, что у нее все пройдет гладко",— объяснил журналистам и командир корабля Антон Шкаплеров. Не помогло. Репортеры не унимались, стали выяснять самое важное: как две женщины будут уживаться на одной территории, как они будут делить на МКС кухню.
"О, Саманта, а как вы будете делить одну кухню с Еленой?" Что на такие вопросы должен отвечать боевой летчик ВВС? "Вы думаете, нас с Еленой Серовой послали в космос, чтобы готовить мужчинам борщ и пиццу?" — так, наверное, ответила бы я. Или просто офигела бы, не в силах подобрать слова после такой сексистской наглости. С какой стати какой-то недоумок, который в жизни ничем не управлял, кроме своего диктофона, имеет право вот так, снисходительно посмеиваясь, разговаривать с бортинженером корабля "Союз ТМА-15М"? Немыслимо!
Но у Саманты выдержка, у Саманты нервы как у космонавта. Она спокойно констатировала: "На МКС две кухни и всем хватит места". Может, она уже освоилась в России? Не зря же, когда ее спросили, смотрела ли она перед стартом "Белое солнце пустыни", итальянка тут же отреагировала цитатой из этого фильма: "Женщина — тоже человек". Или бортинженер просто не поняла вопроса? Не поняла, при чем тут Елена? Ведь на станции будут жить шесть коллег, на них рассчитаны две кухни, так что действительно, у плиты всем хватит места. Всем. А не только двум женщинам.
©Наталья Радулова
Музыка Тишины
Dead Morose - НовогоднЕЕ настроениЕ
Пусть летают, главное чтобы не рассказывали под ухо как управлять ракетой во время полёта
anchiko
Девушка-сихиртя
Stanley Kubrick: Chicago, 1949
Прежде чем продавить своим весом режиссерское кресло, Стэнли Кубрик туда-сюда носился с фотоаппаратом, подрабатывая фотожурналистом для школьной газеты. В его объектив попало много интересного и им заинтересовался журнал Look, куда молодой Стэнли был принят на должность младшего фотокора. И в 1949 году был опубликован его черно-белый проект «Чикаго — город крайностей» — документальная хроника дна: от школьной парты до подворотни.
Прежде чем продавить своим весом режиссерское кресло, Стэнли Кубрик туда-сюда носился с фотоаппаратом, подрабатывая фотожурналистом для школьной газеты. В его объектив попало много интересного и им заинтересовался журнал Look, куда молодой Стэнли был принят на должность младшего фотокора. И в 1949 году был опубликован его черно-белый проект «Чикаго — город крайностей» — документальная хроника дна: от школьной парты до подворотни.
anchiko
Девушка-сихиртя
Психологии больше нет
Почему клетки места — больше, чем GPS-навигатор: Николай Кукушкин объясняет Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Борхес был прав, все остальные ничего не поняли.
С картами-дорогами, голосовым контролем и встроенным твиттером. Разбирает навигатор на части и говорит: вот сейчас в небе летают три огромные железные машины, которые постоянно рассылают по всему миру невидимыми лучами сигнал о своем положении в пространстве, а эта вот мелкая штука лучи улавливает, вычисляет, сколько времени лучи летели, рассчитывает центр образующегося треугольника и так определяет собственное местонахождение, которое она потом накладывает на виртуальную карту местности, записанную в нее в форме двоичного кода, физически представленного электрическим током в тысячах микроскопических транзисторов… а, ты ж, Иван, не знаешь, что такое транзистор.
А вы в своем XVIII веке научный журналист. Идете в местную газету и пишете там большой заголовок про научное открытие века: «Дядя показал электрический компас».
Это действительно такие специальные нервные клетки в мозгу человека и других животных, которые определенными сочетаниями сигналов кодируют наше положение в пространстве.
Но работа Кифа и четы Мозер открыла науке гораздо больше, чем обозначено в цепкой фразе из пресс-релиза. Эти исследования впервые показали, как работает высшая нервная деятельность на уровне отдельных нейронов. Это изменило наше понимание мышления, памяти и сознания. Если продолжать технологическую аналогию, нынешним нобелевским лауреатам впервые удалось разобрать на части кусочек компьютерного процессора и осмыслить хотя бы базовые принципы его работы.
Психология — традиционно абстрактная и созерцательная наука о человеческой душе — в XXI веке все больше растворяется в позитивизме экспериментальной нейробиологии. Нынешняя Нобелевская премия это растворение только подстегивает.
Клетки места и решетки работают в зонах мозга, которые принято называть размытым термином «ассоциативная кора». Проще говоря, вычислительная. Под «ассоциацией» подразумевается вся мозговая сложнотень, которую ученые плохо понимают. Анализ, синтез, компиляция, программирование поведения и т. д.
Клетки решетки и места находятся на самой вершине мозговых вычислений. По количеству сочленений они равноудалены как от сенсорных клеток, то есть тех, которые получают информацию извне, так и от моторных, которые рассылают по подчиненным мышцам и органам принятые решения. То есть речь не о мониторе, не о принтере и даже не о модеме, а о самом что ни на есть процессоре.
Почему именно ориентация в пространстве стала главной моделью изучения ассоциативной коры? Во-первых, многие нейробиологи считают, что с ориентирования все началось: из расчетов тех или иных параметров пространства в ходе эволюции появились вообще все вычисления, которые наш мозг осуществляет. Во-вторых (и в-главных), пространство можно измерить. И сопоставить измерения с активностью нейронов.
Два физиологических открытия, отмеченные высшей научной наградой года, были сделаны в разное время: клетки места были обнаружены на 30 лет раньше клеток решетки, открытых в 2005-м. Однако, чтобы объяснить принцип работы клеток места, необходимо сперва сказать несколько слов о втором открытии.
Клетки решетки, найденные сначала у крыс, а потом и у многих других животных, включая человека, расположены в энторинальной коре — это в районе висков, но с внутренней стороны, ближе к середине мозга. Допустим, крысу запускают в комнату размером 2×2 метра и дают по ней побегать.
Если просто смотреть на запись активности этой клетки, то получается каша: случайные разряды через случайные промежутки времени, и не более того. Но если взять и наложить эти записи на траекторию крысы, то получается пугающе четкая картина. Каждая клетка активируется, когда крыса находится в узлах виртуальной решетки из шестигранников, ориентированной относительно комнаты. У разных клеток — разные решетки, различающиеся масштабом, углом поворота и сдвигом друг относительно друга, но шестигранники построены всегда с геометрической точностью.
Специалисты любят вспомнить «Вавилонскую лотерею» Борхеса:
Откуда великий аргентинец про это знал, непонятно, но ощущение пространства — и его сохранение в памяти — действительно, по всей видимости, кодируется шестигранниками.
Допустим, крысу ударило током. Она пытается запомнить место в комнате, где это произошло. При этом у нее активируется набор клеток решетки — скажем несколько десятков или сотен — в чье поле попадает точка в комнате, где и шарахнуло крысу. Решетки между этими клетками отличаются друг от друга размером, поворотом и сдвигом — но все они регулярно шестигранные, и все имеют области, попадающие на нужную точку. Сочетанием всех работающих в данный момент клеток решетки можно описать каждое место в комнате.
Тут в игру вступают клетки места. Как именно — пока понятно плохо, но модель следующая. Набор клеток решетки, активных в данный момент, отправляет сигналы в гиппокамп — соседний участок мозга, участвующий в формировании памяти. Там эти сигналы собираются в пучок и концентрируются на какой-нибудь одной клетке, которая от этого активируется. То есть клетка места как бы становится представителем набора клеток решетки. В ней теперь закодирована информация о расположении участка комнаты, где крысу ударило током.
Сигналы от клеток места — это уже не абстрактное понятие, а конкретный (и очень простой) нервный код, который легко привязать, например, к чувству страха. Поэтому в следующий раз, когда решетки сойдутся тем же самым образом и активируют ту же самую клетку места, эта активация перескочит в центры страха и крыса поскорее убежит.
Пока нам плохо понятно, что происходит до и после кодирования пространства. Описанные открытия только слегка приподнимают завесу таинственности над немыслимыми по сложности вычислениями, которые мозг ежеминутно проделывает. Например, пока плохо понятно, откуда именно энторинальные нейроны изначально узнают, как выглядит комната, чтобы «наложить» на нее решетку. В этом участвуют вестибулярный аппарат, мышечное чувство и отчасти зрение, но конкретные нервные пути пока остаются загадкой.
Но уже того, что известно на сегодня о «чувстве пространства» и его нейронных шестеренках, достаточно, чтобы ясно ощутить: когнитивная революция свершилась. Психологи еще остались — но психологии больше нет.
За такое и дают Нобелевские премии.
Почему клетки места — больше, чем GPS-навигатор: Николай Кукушкин объясняет Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Борхес был прав, все остальные ничего не поняли.
С картами-дорогами, голосовым контролем и встроенным твиттером. Разбирает навигатор на части и говорит: вот сейчас в небе летают три огромные железные машины, которые постоянно рассылают по всему миру невидимыми лучами сигнал о своем положении в пространстве, а эта вот мелкая штука лучи улавливает, вычисляет, сколько времени лучи летели, рассчитывает центр образующегося треугольника и так определяет собственное местонахождение, которое она потом накладывает на виртуальную карту местности, записанную в нее в форме двоичного кода, физически представленного электрическим током в тысячах микроскопических транзисторов… а, ты ж, Иван, не знаешь, что такое транзистор.
А вы в своем XVIII веке научный журналист. Идете в местную газету и пишете там большой заголовок про научное открытие века: «Дядя показал электрический компас».
Это действительно такие специальные нервные клетки в мозгу человека и других животных, которые определенными сочетаниями сигналов кодируют наше положение в пространстве.
Но работа Кифа и четы Мозер открыла науке гораздо больше, чем обозначено в цепкой фразе из пресс-релиза. Эти исследования впервые показали, как работает высшая нервная деятельность на уровне отдельных нейронов. Это изменило наше понимание мышления, памяти и сознания. Если продолжать технологическую аналогию, нынешним нобелевским лауреатам впервые удалось разобрать на части кусочек компьютерного процессора и осмыслить хотя бы базовые принципы его работы.
Психология — традиционно абстрактная и созерцательная наука о человеческой душе — в XXI веке все больше растворяется в позитивизме экспериментальной нейробиологии. Нынешняя Нобелевская премия это растворение только подстегивает.
Клетки места и решетки работают в зонах мозга, которые принято называть размытым термином «ассоциативная кора». Проще говоря, вычислительная. Под «ассоциацией» подразумевается вся мозговая сложнотень, которую ученые плохо понимают. Анализ, синтез, компиляция, программирование поведения и т. д.
Клетки решетки и места находятся на самой вершине мозговых вычислений. По количеству сочленений они равноудалены как от сенсорных клеток, то есть тех, которые получают информацию извне, так и от моторных, которые рассылают по подчиненным мышцам и органам принятые решения. То есть речь не о мониторе, не о принтере и даже не о модеме, а о самом что ни на есть процессоре.
Почему именно ориентация в пространстве стала главной моделью изучения ассоциативной коры? Во-первых, многие нейробиологи считают, что с ориентирования все началось: из расчетов тех или иных параметров пространства в ходе эволюции появились вообще все вычисления, которые наш мозг осуществляет. Во-вторых (и в-главных), пространство можно измерить. И сопоставить измерения с активностью нейронов.
Два физиологических открытия, отмеченные высшей научной наградой года, были сделаны в разное время: клетки места были обнаружены на 30 лет раньше клеток решетки, открытых в 2005-м. Однако, чтобы объяснить принцип работы клеток места, необходимо сперва сказать несколько слов о втором открытии.
Клетки решетки, найденные сначала у крыс, а потом и у многих других животных, включая человека, расположены в энторинальной коре — это в районе висков, но с внутренней стороны, ближе к середине мозга. Допустим, крысу запускают в комнату размером 2×2 метра и дают по ней побегать.
Если просто смотреть на запись активности этой клетки, то получается каша: случайные разряды через случайные промежутки времени, и не более того. Но если взять и наложить эти записи на траекторию крысы, то получается пугающе четкая картина. Каждая клетка активируется, когда крыса находится в узлах виртуальной решетки из шестигранников, ориентированной относительно комнаты. У разных клеток — разные решетки, различающиеся масштабом, углом поворота и сдвигом друг относительно друга, но шестигранники построены всегда с геометрической точностью.
Специалисты любят вспомнить «Вавилонскую лотерею» Борхеса:
Откуда великий аргентинец про это знал, непонятно, но ощущение пространства — и его сохранение в памяти — действительно, по всей видимости, кодируется шестигранниками.
Допустим, крысу ударило током. Она пытается запомнить место в комнате, где это произошло. При этом у нее активируется набор клеток решетки — скажем несколько десятков или сотен — в чье поле попадает точка в комнате, где и шарахнуло крысу. Решетки между этими клетками отличаются друг от друга размером, поворотом и сдвигом — но все они регулярно шестигранные, и все имеют области, попадающие на нужную точку. Сочетанием всех работающих в данный момент клеток решетки можно описать каждое место в комнате.
Тут в игру вступают клетки места. Как именно — пока понятно плохо, но модель следующая. Набор клеток решетки, активных в данный момент, отправляет сигналы в гиппокамп — соседний участок мозга, участвующий в формировании памяти. Там эти сигналы собираются в пучок и концентрируются на какой-нибудь одной клетке, которая от этого активируется. То есть клетка места как бы становится представителем набора клеток решетки. В ней теперь закодирована информация о расположении участка комнаты, где крысу ударило током.
Сигналы от клеток места — это уже не абстрактное понятие, а конкретный (и очень простой) нервный код, который легко привязать, например, к чувству страха. Поэтому в следующий раз, когда решетки сойдутся тем же самым образом и активируют ту же самую клетку места, эта активация перескочит в центры страха и крыса поскорее убежит.
Пока нам плохо понятно, что происходит до и после кодирования пространства. Описанные открытия только слегка приподнимают завесу таинственности над немыслимыми по сложности вычислениями, которые мозг ежеминутно проделывает. Например, пока плохо понятно, откуда именно энторинальные нейроны изначально узнают, как выглядит комната, чтобы «наложить» на нее решетку. В этом участвуют вестибулярный аппарат, мышечное чувство и отчасти зрение, но конкретные нервные пути пока остаются загадкой.
Но уже того, что известно на сегодня о «чувстве пространства» и его нейронных шестеренках, достаточно, чтобы ясно ощутить: когнитивная революция свершилась. Психологи еще остались — но психологии больше нет.
За такое и дают Нобелевские премии.
anchiko
Девушка-сихиртя
Проклятье запутывающихся наушников
Запутывающиеся провода от наушников — бич современности. Но пока беспроводные наушники пугают частотой зарядки, качеством звучания и ценой, придется довольствоваться традиционным.
В последние годы физики и математики много размышляли о том, почему наши наушники так по-скотски себя ведут. В ходе экспериментов они узнали много любопытных способов объяснить науку узлов. В 2007 году исследователи из Университета Калифорнии (Сан-Диего) встряхивали веревочки внутри пластиковых коробок, чтобы понять, каким образом провода запутываются у вас в рюкзаке. Их работа под названием «Случайное образование узлов на встряхиваемом шнуре» разъясняет, почему случайные движения всегда приводят к завязыванию узлов, а не наоборот.
Длинный болтающийся конец может принимать множество случайных форм. Веревочку можно просто вытянуть в прямую линию. Или же один ее конец может пересекать ее саму где-то в середине. Существует множество конфигураций, при которых веревка оборачивается сама вокруг себя, запутываясь и время от времени завязываясь в узлы.
А развязать уже завязавшийся узелок становится энергетически затратно, а значит маловероятно, что это произойдет. Поэтому любой шнурок будет естественным образом стремиться завязаться во все большее количество узелков.
Люди пытались развязаться с этими веревками тысячи лет, так что нет ничего удивительного в том, что математики давно работают над теориями узлов. Но настоящий прогресс в этой области пришелся только на начало XIX века, когда физики вроде лорда Кельвина и Джеймса Клерка Максвелла представили модель атома как вращающегося вихря в светопроводном эфире (гипотетическая субстанция, которая как бы разлита во всем пространстве и при помощи которой, как считалось, перемещается свет). Физики выяснили несколько интересных свойств этих узлоподобных атомов и обратились за помощью к друзьям-математикам, чтобы уточнить детали. Математики сказали: «Нет проблем. Это очень интересно. Мы к вам с этим вернемся».
Сегодня, 150 лет спустя, физики уже давно расстались и с идеей светопроводного эфира, и с моделью завязанных в узлы атомов. А вот математики создали отдельную ветвь знаний, известную как «теория узлов», которая как раз и описывает математические свойства этих самых узлов.
Используя это определение, математики выделили несколько типов узлов. Например, существует только один тип узла, при котором шнур пересекает сам себя трижды, он называется «трилистник». Узел, который пересекается сам с собой четырежды, тоже всего один — это «восьмерка». Математики выделили группу чисел под названием «полиномы Джонса», которые определяют каждый тип узла. Тем не менее долгое время теория узлов оставалась отчасти эзотерической ветвью математики.
В 2007 году физик Дуглас Смит и Дориан Реймер, бывший на тот момент его студентом, решили посмотреть, насколько применима теория узлов к настоящим веревкам. Они провели эксперимент: положили шнур в коробочку и трясли ее около 10 секунд. Реймер повторил эксперимент примерно 3000 раз, с веревочками разной длины и жесткости, коробочками разного размера и с различным количеством оборотов коробочки вокруг своей оси.
Многое зависело от длины: короткие веревочки — меньше двух футов длиной — реже завязывались в узлы, а чем длиннее был шнур, тем выше были шансы на образование узлов. Впрочем, вероятность росла только до известного предела: шнуры длиннее 5 футов занимали в коробочках слишком много места и образовывали узлы не более (а чаще — менее), чем в 50 % случаев.
Реймер и Смит классифицировали и типы узлов, с которыми они столкнулись, используя полиномы Джонса, разработанные математиками. После каждого встряхивания они фотографировали шнур и загружали изображение в компьютерную программу для категоризации узлов.
Реймер и Смит выяснили, что в ходе эксперимента формировались узлы всех 14 типов (чем узел был проще, тем чаще он встречался). Им удалось обнаружить и более сложные узлы — в некоторых из них было до 11 пересечений.
Ученые разработали модель для объяснения своих наблюдений. Во-первых, чтобы поместиться в коробку, шнур должен быть сложен. Это значит, что кончик шнура вытянут вдоль самого шнура и где-то заканчивается. Когда коробка вращается, велики шансы на то, что кончик захлестнется за один из центральных сегментов шнура. Если коробка повернется достаточное число раз, кончик случайным образом оплетет середину, запутываясь и образовывая узлы.
Самый важный вопрос — как же эти эксперименты могут помочь в решении нашей запутанной проблемы? Что нужно сделать, чтобы наши наушники не запутывались так сильно?
Возможно, именно это сподвигло Apple сделать кабели к последним моделям ноутбуков менее гибкими. Это же, кстати, объясняет, почему ваша длинная и тонкая новогодняя гирлянда постоянно запутывается, а короткий и жесткий кабель для защиты от перенапряжения остается сравнительно ровным.
Длинные шнуры в эксперименте распирали стенки маленькой коробочки, а кончик шнура не захлестывался сам за себя и не спутывался. Этот факт был предложен в качестве объяснения того, почему пуповина образует узлы сравнительно редко (примерно в 1 % случаев): матка слишком тесная, чтобы пуповина могла завязаться вокруг себя.
Наконец, вращение коробочек со скоростью выше обычной помогало предотвратить образование узлов: кончики шнура разносило к стенкам коробки центробежной силой, и они не завязывались вокруг себя. Правда, неизвестно, как применить эти знания для решения проблемы с наушниками. Может быть, вам придется перемещаться резвыми кувырками. Или покупать одежду с совсем крошечными карманами.
Запутывающиеся провода от наушников — бич современности. Но пока беспроводные наушники пугают частотой зарядки, качеством звучания и ценой, придется довольствоваться традиционным.
В последние годы физики и математики много размышляли о том, почему наши наушники так по-скотски себя ведут. В ходе экспериментов они узнали много любопытных способов объяснить науку узлов. В 2007 году исследователи из Университета Калифорнии (Сан-Диего) встряхивали веревочки внутри пластиковых коробок, чтобы понять, каким образом провода запутываются у вас в рюкзаке. Их работа под названием «Случайное образование узлов на встряхиваемом шнуре» разъясняет, почему случайные движения всегда приводят к завязыванию узлов, а не наоборот.
Длинный болтающийся конец может принимать множество случайных форм. Веревочку можно просто вытянуть в прямую линию. Или же один ее конец может пересекать ее саму где-то в середине. Существует множество конфигураций, при которых веревка оборачивается сама вокруг себя, запутываясь и время от времени завязываясь в узлы.
А развязать уже завязавшийся узелок становится энергетически затратно, а значит маловероятно, что это произойдет. Поэтому любой шнурок будет естественным образом стремиться завязаться во все большее количество узелков.
Люди пытались развязаться с этими веревками тысячи лет, так что нет ничего удивительного в том, что математики давно работают над теориями узлов. Но настоящий прогресс в этой области пришелся только на начало XIX века, когда физики вроде лорда Кельвина и Джеймса Клерка Максвелла представили модель атома как вращающегося вихря в светопроводном эфире (гипотетическая субстанция, которая как бы разлита во всем пространстве и при помощи которой, как считалось, перемещается свет). Физики выяснили несколько интересных свойств этих узлоподобных атомов и обратились за помощью к друзьям-математикам, чтобы уточнить детали. Математики сказали: «Нет проблем. Это очень интересно. Мы к вам с этим вернемся».
Сегодня, 150 лет спустя, физики уже давно расстались и с идеей светопроводного эфира, и с моделью завязанных в узлы атомов. А вот математики создали отдельную ветвь знаний, известную как «теория узлов», которая как раз и описывает математические свойства этих самых узлов.
Используя это определение, математики выделили несколько типов узлов. Например, существует только один тип узла, при котором шнур пересекает сам себя трижды, он называется «трилистник». Узел, который пересекается сам с собой четырежды, тоже всего один — это «восьмерка». Математики выделили группу чисел под названием «полиномы Джонса», которые определяют каждый тип узла. Тем не менее долгое время теория узлов оставалась отчасти эзотерической ветвью математики.
В 2007 году физик Дуглас Смит и Дориан Реймер, бывший на тот момент его студентом, решили посмотреть, насколько применима теория узлов к настоящим веревкам. Они провели эксперимент: положили шнур в коробочку и трясли ее около 10 секунд. Реймер повторил эксперимент примерно 3000 раз, с веревочками разной длины и жесткости, коробочками разного размера и с различным количеством оборотов коробочки вокруг своей оси.
Многое зависело от длины: короткие веревочки — меньше двух футов длиной — реже завязывались в узлы, а чем длиннее был шнур, тем выше были шансы на образование узлов. Впрочем, вероятность росла только до известного предела: шнуры длиннее 5 футов занимали в коробочках слишком много места и образовывали узлы не более (а чаще — менее), чем в 50 % случаев.
Реймер и Смит классифицировали и типы узлов, с которыми они столкнулись, используя полиномы Джонса, разработанные математиками. После каждого встряхивания они фотографировали шнур и загружали изображение в компьютерную программу для категоризации узлов.
Реймер и Смит выяснили, что в ходе эксперимента формировались узлы всех 14 типов (чем узел был проще, тем чаще он встречался). Им удалось обнаружить и более сложные узлы — в некоторых из них было до 11 пересечений.
Ученые разработали модель для объяснения своих наблюдений. Во-первых, чтобы поместиться в коробку, шнур должен быть сложен. Это значит, что кончик шнура вытянут вдоль самого шнура и где-то заканчивается. Когда коробка вращается, велики шансы на то, что кончик захлестнется за один из центральных сегментов шнура. Если коробка повернется достаточное число раз, кончик случайным образом оплетет середину, запутываясь и образовывая узлы.
Самый важный вопрос — как же эти эксперименты могут помочь в решении нашей запутанной проблемы? Что нужно сделать, чтобы наши наушники не запутывались так сильно?
Возможно, именно это сподвигло Apple сделать кабели к последним моделям ноутбуков менее гибкими. Это же, кстати, объясняет, почему ваша длинная и тонкая новогодняя гирлянда постоянно запутывается, а короткий и жесткий кабель для защиты от перенапряжения остается сравнительно ровным.
Длинные шнуры в эксперименте распирали стенки маленькой коробочки, а кончик шнура не захлестывался сам за себя и не спутывался. Этот факт был предложен в качестве объяснения того, почему пуповина образует узлы сравнительно редко (примерно в 1 % случаев): матка слишком тесная, чтобы пуповина могла завязаться вокруг себя.
Наконец, вращение коробочек со скоростью выше обычной помогало предотвратить образование узлов: кончики шнура разносило к стенкам коробки центробежной силой, и они не завязывались вокруг себя. Правда, неизвестно, как применить эти знания для решения проблемы с наушниками. Может быть, вам придется перемещаться резвыми кувырками. Или покупать одежду с совсем крошечными карманами.