wtorek, 13 września 2011

wszystko, co nas tworzy wybuchło kiedyś kruchą gwiazdą

Mgławica Krab. Pozostałość po supernowej zaobserwowanej
w 1054 roku przez chińskich astronomów. Właśnie z takich
miejsc przychodzimy.

Każdy mężczyzna i każda kobieta jest gwiazdą.
Aleister Crowley, Τὸ Μεγα Θηρίον

Aleister Crowley może i odjechał zupełnie nazywając się "Wielką Bestią", prawdopodobnie zaś nieco wcześniej, np. tworząc własny system okultystyczny, tym niemniej, w tym konkretnym zdaniu nie minął się z prawdą wiele. Wtórował mu zresztą sam Carl Sagan z właściwym sobie kunsztem słowa, mówiąc, iż składamy się z materii gwiazd.

* * *

Narodziny nowej gwiazdy.
Jedną z nie do końca rozwiązanych tajemnic wszechświata jest obfitość złota w naszym najbliższym kosmicznym otoczeniu. Dlaczego? Ciężkie pierwiastki (bez których nie ma skalistych planet ani znanego nam życia) nie wzięły się znikąd. Na początku był wodór. Niemal 14 miliardów lat temu, tuż po Wielkim Wybuchu, we wczesnej historii wszechświata, istniały przede wszystkim atomy wodoru - pierwsze pary protonów i neutronów. Towarzyszyły im atomy helu (z dwoma protonami) i litu (trzy protony). Rozszerzający się wszechświat stygł błyskawicznie, stając się zimną, niezmierzoną pustką poprzetykaną tu i ówdzie pojedynczymi samotnymi atomami. Z pomocą przyszła im grawitacja, nieskończenie powoli, ale systematycznie przyciągając do siebie owe pierwsze klocki, tym silniej, im bliżej siebie były. Zbierające się w wyniku tego przyciągania pierwsze skupiska gazu stawały się coraz cięższe i cięższe, przybierając na objętości. Ciśnienie we wnętrzu tych kosmicznych kłaczków rosło i rosło, osiągając z biegiem czasu masę krytyczną, dając w konsekwencji początek pierwszym gwiazdom. Potrzeba na to było całe 100-200 milionów lat. Właśnie w tych kosmicznych tyglach, w wyniku reakcji termonuklearnych zachodzących w piekielnych wnętrzach gwiazd, dochodzi do łączenia się lżejszych pierwiastków w cięższe, przy jednoczesnym uwolnieniu ogromnych ilości energii, za którą m.in. jesteśmy wdzięczni słońcu. Wodór staje się w ich wyniku helem, hel węglem... W jądrach gwiazd powstają w ten sposób pierwiastki lżejsze od żelaza. Gwałtowne i niezwykle jasne eksplozje rozrywające umierające wielkie gwiazdy - wybuchy supernowych - rozsiewają przyrządzone w ten sposób pierwiastki po całym kosmosie, dodając kolejne od siebie, dając początek Tobie, mnie i wszystkiemu innemu. Tym niemniej, wciąż nie do końca wiadomo, skąd wzięła się część pierwiastków bogatych w neutrony. Ich ilości obserwowane w kosmosie nie pasują do obliczeń i każą szukać nowych potencjalnych miejsc ich narodzin.

Artystyczna wizja gwiazdy neutronowej.
Kolejną zagadką kosmosu są tzw. rozbłyski gamma (ang. gamma-ray bursts, GRB), obserwowalne przy pomocy specjalnej aparatury. Pierwsze zaobserwowano w czasie zimnej wojny, przy pomocy amerykańskich satelitów okołoziemskich mających za zadanie poszukiwać rozbłysków gamma towarzyszących hipotetycznym testom nuklearnym na orbicie, o jakie podejrzewano Związek Radziecki. Pojawiają się średnio raz dziennie, trwając od kilku milisekund do kilkunastu minut. Ilość energii uwalniania w ciągu tych potężnych eksplozji równa jest ilości energii uwalnianej przez naszą gwiazdę centralną przez całą długość jej istnienia. Choć obserwujemy je bardzo często, są dość rzadkim zjawiskiem w skali galaktycznej, przydarzając się ledwie kilkukrotnie w skali milionów lat. Ich źródła są od nas nieprawdopodobnie oddalone, zaobserwowane dotąd znajdują się bowiem miliardy lat świetlnych od Ziemi.  Rozbłyski gamma podzielić można na dwie grupy: rozbłyski długie, trwające od 2 do kilkuset sekund a nawet dłużej, oraz rozbłyski krótsze, nie dłuższe niż 2 sekundy. Te pierwsze towarzyszą prawdopodobnie wybuchom supernowych i zapadaniu się największych gwiazd w czarne dziury i gwiazdy neutronowe, małe (rzędu 20 km) i jednocześnie bardzo ciężkie obiekty składające się niemal wyłącznie z neutronów (z pewną dozą uproszczenia można opisać je jako kolosalne jądra atomowe). Gwiazdy neutronowe są nieprawdopodobnie gęste - uszczknięta z niej łyżeczka materii ważyłaby na Ziemi 6 miliardów ton. I to właśnie one odpowiadać mogą za krótkie rozbłyski gamma.

Artystyczna wizja pulsara, szczególnego przypadku gwiazdy neutronowej,
obracającej się nieprawdopodobnie szybko i emitującej fale radiowe.
Phil Plait mówi, że bardzo prawdopodobna. Ja mu wierzę.
Jedną z koncepcji próbujących wyjaśnić pochodzenie owych tajemniczych wysokoenergetycznych błysków gdzieś daleko w kosmosie są kolizje gwiazd neutronowych. Jeśli pojedyncza jest czymś całkowicie niesamowitym, ich zderzenie przekracza wszelkie ludzkie pojęcie. Na szczęście jednak nie do końca, istnieją bowiem fizycy, którzy, analizując teoretycznie modele takich zdarzeń, przewidują że ciała składające się wyłącznie z neutronów potrafią dostarczyć odpowiedniej ich ilości, by tworzyć naprawdę ciężkie (składające się z wielu protonów i neutronów) pierwiastki. Takie jak złoto.

TL;DR: Z czego wynika, że złoto w biżuterii, którą być może masz w tym momencie na sobie np. w postaci obrączki, mogło powstać niewyobrażalnie dawno temu, w postaci gwałtownego złączenia dwóch gwiazd neutronowych, ogromnej eksplozji, której echa miliardy lat wędrują przez czas i przestrzeń, by na jakiś czas stać się niezmiernie cenną ozdobą naszego ciała. Nieźle. Ładna pamiątka po kosmicznej katastrofie. To takie romantyczne.

When Two Stars Collide. Animacja i szczegóły techniczne.


Mówi się, że aby coś dogłębnie zrozumieć, należy spróbować wyjaśnić to siedmiolatkowi. BANG! to ilustrowana historia wszystkiego napisana językiem, który zrozumie każde dziecko i dorosły, dostępna do ściągnięcia, możliwa do zakupienia. Warto mieć to pod ręką, by nie lękać się już dnia, gdy dzieci zapytają o to, skąd wzięło się owe wszystko. 


tytuł pochodzi z wiersza napisanego przez koleżankę; dziękuję, E.

grafika:
kadry z animacji Cosmological Fantasia - CC-BY-NC Timo Baker
wizualizacja kolizji - domena publiczna, NASA, Dana Berry

niedziela, 11 września 2011

czytając pomiędzy słowami

#500. Z okazji małego jubileuszu, pozwoliłem sobie zaś ponownie przepuścić treść bloga (a ściślej, wpisy od *ostatniej wizualizacji, nie zachęcam do zagłębiania się dalej) przez Wordle. Odsiałem nieco najbardziej kłujących w oczy wyrazów niesamodzielnych, udało mi się w rezultacie uzyskać taką oto chmurkę.
Tak z kolei wygląda tekst surowy, bez jakiejkolwiek selekcji. To, co przede wszystkim rzuca się w oczy to to, że w większości sprowadza się do wyrazów, które same w sobie pozbawione są jakiejkolwiek treści. Bez nich jednakże, bardzo trudno byłoby nam się komunikować. Dopiero w takich sytuacjach mamy okazję dostrzec, że to właśnie w owych małych i niezauważalnych zbitkach liter tkwi siła języka. Spójniki, przyimki i partykuły, choć nikną w cieniu swoich większych i bardziej spektakularnych towarzyszy, mają nam do opowiedzenia bardzo ważne historie.


ResearchBlogging.orgWyrazy niesamodzielne stanowią mniej niż jeden procent słownika, którym posługujemy się na co dzień, pod względem częstości, stanowią zaś połowę wypowiadanych i używanych słów. Pozwalają nam na tworzenie związków pomiędzy ideami, obiektami i osobami o których opowiadamy, tworząc sieć zależności pomiędzy poszczególnymi elementami naszych historii. Co więcej, o ile chcąc wywrzeć na interlokutorze (bądź też na czytelniku) impresję erudycji, nasza ekspresja staje się finezyjna i wysublimowana (no, może to ostatnie mi nie wyszło), o tyle nad wypełniaczami właściwie nie panujemy. Stają się tym wiarygodniejszym wskaźnikiem, także dlatego, że są w dużej mierze niezależne od kontekstu rozmowy, pozostając z nami zarówno wtedy, kiedy rozmawiamy o błędnych założeniach stojących za Standardowym Modelem Nauk Społecznych, jak też o ostatnim odcinku Babylon 5. Chcąc porozumiewać się przy ich pomocy, potrzebujemy również wspólnej płaszczyzny odniesienia - kulturowego i społecznego.

Pisałem już o badaniach, które pozwalają przypuszczać, że podobieństwo zestawu wyrazów niesamodzielnych *może posłużyć do przewidywania trwałości związku. Oczywiście nie zawsze i tylko do pewnego stopnia. Tym niemniej, wiele badań wskazuje na ciekawe zależności pomiędzy repertuarem stosowanych łączników a cechami osobowości. Przykładowo, co nie powinno nikogo zaskakiwać, osoby ze skłonnościami narcystycznymi częściej niż przeciętnie używają zaimka pierwszej osoby liczby pojedynczej ("ja"), rzadziej zaś skłonne są do łączenia się z innymi za pomocą "my". Co ciekawe, częściej używamy go także w sytuacji, w której z jakiegoś powodu mamy niższy status, niż nasz rozmówca. Chętniej mówią "ja" także: osoby z wzorcem zachowania A (bardziej podatne na choroby układu krążenia) i osoby doświadczające negatywnych stanów emocjonalnych (np. dotknięte depresją). Dla odmiany, przejście z częstego użycia "ja" na rzecz zaimków odnoszących się do innych ludzi obserwuje się w procesie zdrowienia u pacjentów dotkniętych ciężkimi schorzeniami.

Badania przeprowadzane na użytkownikach języka angielskiego pokazują także, że osoby stosujące więcej przedimków, articles (a/an, the), są osobami bardziej konkretnymi, lepiej zorganizowanymi, stabilnymi emocjonalnie i konserwatywnymi politycznie, jak również starszymi. Częściej stosują je także mężczyźni niż kobiety. Konkretność języka listów motywacyjnych pisanych przez amerykańskich studentów przed przyjęciem na studia - objawiająca się stosowaniem rzeczowników - koreluje z lepszymi wynikami w nauce, w odróżnieniu od języka bogatego w czasowniki i zaimki, sugerującego snucie opowieści. Zaobserwowano także, że ludzie poproszeni o opowiadanie wymyślonych historii, posługują się językiem mniej wymagającym poznawczo - na ogół nie posługują się słowami tworzącymi wyjątki, takimi jak "ale" czy "jednak". Innymi słowy, rzeczywistość rzadko kiedy jest jasna i prosta, a kiedy wygląda na to, że jest inaczej, prawdopodobnie nie słyszymy całej prawdy. Chyba, że...

Wiele publikacji na temat psychologicznych aspektów stylu językowego dostępnych jest na stronie prof. J. W. Pennbakera

Źródło:
Chung, C.K., Pennebaker, J.W. (2007). The psychological function of function words. W: K. Fiedler (red.), Social communication: Frontiers of social psychology (s. 343-359). New York: Psychology Press.
Raskin, R., & Shaw, R. (1988). Narcissism and the use of personal pronouns. Journal of personality, 56 (2), 393-404 PMID: 3404383
Pennebaker, J.W., & King, L.A. (1999). Linguistic styles: language use as an individual difference. Journal of personality and social psychology, 77 (6), 1296-312 PMID: 10626371

niedziela, 4 września 2011

amerykańscy naukowcy mówią nam, ile goryczy trzeba, by przelać czarę

ResearchBlogging.orgPewną popularnością w kręgach zwolenników New Age i mistycznego obrazu świata cieszy się opowieść o tzw. efekcie setnej małpy, domniemanej masie krytycznej po osiągnięciu której nowe idee przedostają się do "świadomości zbiorowej", gwałtownie porywając ludzkie serca i umysły, rozprzestrzeniając się po świecie z prędkością pożaru. Odwoływał się do niej Rupert Sheldrake, kontrowersyjny badacz funkcjonujący poza obrębem współczesnej nauki, przywołując swoją koncepcję rezonansu morficznego. Ta pseudonaukowa historia jest miejską legendą i opiera się w dużej mierze na przekłamaniu, tym niemniej codzienne życie idei jest w rzeczywistości co najmniej tak samo barwne i ciekawe.

Wzmiankowana historia dotyczy populacji makaków zamieszkujących jedną z wysp wchodzących w skład Japonii. Podglądający ich życie bliżej niesprecyzowani badacze obserwowali, jak małpy kolejno podpatrywały od siebie umiejętność mycia słodkich ziemniaków. Wszystko przebiegało rutynowo do momentu, kiedy liczba małp posiadających umiejętność mycia ziemniaków osiągnęła odpowiedni poziom (przysłowiowa "setna małpa"), skutkując cudownym rozprzestrzenieniem się na małpy z sąsiednich wysp, bez faktycznego kontaktu z nauczonymi małpami. Opowieść tę wykorzystał swego czasu Ken Keyes, autor książki The Hundredth Monkey, jako inspirującą przypowieść dla aktywistów antyatomowych, sugerując, że ich idee również potrzebują osiągnięcia masy krytycznej, by przyswojone zostały przez resztę ludzkości. Badacze próbujący dotrzeć do źródeł tej fantastycznej historii nie znaleźli w opublikowanych artykułach niczego, co świadczyłoby o nadprzyrodzonej drodze nabywania nowych umiejętności przez kolejne makaki. Prawdopodobna przyczyna ewentualnego skoku w odsetku małp potrafiących umyć słodkie ziemniaki mógłby zresztą być prozaiczny proces stopniowego wymierania starszego pokolenia, mniej skorego do przyswajania sobie kulinarnych innowacji.

Pojęcie masy krytycznej funkcjonuje zresztą w wielu dziedzinach i nierzadko daje o sobie znać, np. kiedy na półkę wkładamy o jedną książkę (tyle co nic!) za dużo, pozwalając grawitacji na ostateczne dopięcie swego. Nie inaczej jest w fizyce, gdzie kumulujące się niewielkie zaburzenia szczególnie istotne są dla dalszych losów układów nieliniowych. Takim układem jest też ziemski klimat, skutkiem czego nasz, relatywnie niewielki, wkład dwutlenku węgla może okazać się dla niego całkowicie destabilizujący, jako kropla, która przelała czarę goryczy.

Jak to naprawdę jest z ludzkimi zachowaniami? Przy całym żywionym przez nas przeświadczeniu o autonomiczności naszego procesu decyzyjnego, nasze wybory cechują się wysokim stopniem podatności na warunki panujące w otoczeniu, przede wszystkim jednak, na wpływ sieci społecznych, w które jesteśmy uwikłani. Jako zwierzęta wybitnie społeczne, lubimy robić to, co inni, podobni nam ludzie. To jaki wpływ na przyjmowanie przez nas nowych zachowań, zwyczajów, upodobań czy postaw mają inni ludzie, od dawien dawna stanowi przedmiot badań nie tylko socjologów. Wydaje się to szczególnie ciekawe w obecnych czasach, gdy niemal wszyscy jesteśmy w wielkiej sieci sieci w sieci. Istotnym obszarem badań jest w tej dziedzinie tzw. dyfuzja innowacji, proces stopniowego przyswajania przez społeczeństwo np. nowych rozwiązań technologicznych czy produktów, czyli coś, co szczególnie interesuje marketingowców. Wygląda na to, że jest to proces raczej długotrwały, choć z biegiem czasu nabierający tempa, m.in. dzięki zaangażowaniu tzw. pierwszych użytkowników, będących swego rodzaju liderami opinii. Co jednak z czymś tak wyrafinowanym, jak *nasze poglądy? Czego trzeba, by raczkujące idee zyskały rzesze swoich zwolenników i stały się obowiązującymi?

Ciekawych wskazówek dostarczają w tej kwestii badania Serge'a Moscoviciego. Wychodząc od klasycznych dla psychologii wpływu społecznego badań Solomona Ascha nad konformizmem, w których badani błędnie stwierdzali, że prezentowany odcinek jest dłuższy od wzorcowego, kiedy podobne zdanie wyraziła (podstawiona oczywiście) większość współuczestników badania, Moscovici postanowił sprawdzić jaki wpływ na nasz odbiór świata może mieć zdanie mniejszości. Uczestniczące w jego eksperymencie cztery studentki (w towarzystwie dwóch udających studentki eksperymentatorek) obserwowały slajdy w różnych odcieniach koloru niebieskiego. Ich zdaniem było udzielenie odpowiedzi na pytanie o kolor obejrzanych właśnie poszczególnych przeźroczy. W pierwszym warunku eksperymentalnym, dwie podstawione studentki uparcie twierdziły, iż wszystkie slajdy były zielone, skłaniając do podobnej odpowiedzi 8,4% uczestniczek. W drugim, kiedy ich odpowiedzi były niespójne (wśród slajdów były zielone i niebieskie), pociągnęły za sobą ledwie 1,4% studentek. Grupa kontrolna bez udziału badaczek błędnie odpowiedziała tylko w 0,25% przypadków (wszystkie uczestniczki miały zbadany wzrok). Najciekawsze wnioski płyną jednak z obserwacji zachowania pozorantek. Moscovici określił na tej podstawie warunki sukcesu, jakie spełniać musi taka zdeterminowana mniejszość, by powiększyć swoje szeregi (i być może w konsekwencji utracić swój mniejszościowy status).

Wygląda na to, że szczególne znaczenie ma zwartość mniejszości. Chodzi tu zarówno o niezmienność jej poglądów w czasie, jak i brak podziałów pomiędzy poszczególnymi członkami mniejszości. Daje ona wyraz ufności, jaką zwolennicy danego oglądu na sprawę pokładają w jego słuszność. Zmusza ona jednocześnie ludzi podzielających inne poglądy do przyjrzenia się bliżej tak wyraźnemu i hołubionemu stanowisku. W sytuacji, gdy członkowie drugiej grupy wahają się co do własnej opinii, spójność i trwałość danego poglądu może wydać im się szczególnie pociągająca. Tworzy ona także wyrwę w poukładanym obrazie świata, sprawiając, iż to co do tej pory było normalne i oczywiste, może zostać zakwestionowane. Moscovici zasugerował także, że skuteczne dawanie odporu społecznej presji dodaje wiarygodności wyznawcom mniejszościowego poglądu, podobnie jak sprawianie wrażenia osób rzetelnych i niezaślepionych. Istotne wydały się również rozmiar poczynionej inwestycji (dowód zaangażowania) i autonomia działania (zwłaszcza, jeśli poczytywane jest ono jako bezinteresowne, wynikające z troski o dobro sprawy).

Jeszcze bardziej interesujące spostrzeżenia płyną z niedawnej publikacji badaczy z Rensselaer Polytechnic Institute. Z przeprowadzonych przez nich symulacji wynika, że krytycznym momentem życia oddanej sprawie mniejszości jest chwila, kiedy jej liczebność osiąga poziom 10% populacji. W sytuacji, gdy populację tworzą ludzie z otwartym umysłem, rozpowszechnienie się nowego poglądu staje się wtedy właściwie nieuniknione i nie trwa długo. Przynajmniej w wykorzystanym przez badaczy komputerowym modelu sieci społecznych. Wchodzące w skład tych sieci jednostki miały swój pierwotny pogląd na życie (nazwijmy go B), "słuchały" jednak opinii innych ludzi i niekiedy dawały się przekonać, uznając np. oba poglądy (A, B). Tworząc zestaw reguł takich interakcji odzwierciedlających poznawanie nowych poglądów i skutkujące odrzuceniem innych utwierdzanie się przy starych (osoba z A przychodzi do osoby z B, słuchacz zostaje z opiniami A i B; osoba z AB przychodząc do osoby z A zostaje tylko z A, itd.), badacze stworzyli mały świat społeczny, do którego wpuścili później "prawdziwych wyznawców" A, nie dających się przekonać do niczego innego. Ponieważ większość ludzi tak naprawdę nie lubi podzielać niszowych poglądów i szuka społecznego potwierdzenia dla swoich przekonań, nosiciele danego poglądu utwierdzali się w nim po kontakcie z nosicielami tego samego poglądu. W ten sposób, mniejszościowa opinia A z biegiem czasu stałą się opinią powszechnie panującą w symulowanym świecie.

Podbój wirtualnego świata społecznego przez opinię A. Początkowe 10%
czerwonych kropek po pewnym czasie zaczęło stanowić całość populacji
poglądów jego mieszkańców. ©SCNARC/Rensselaer Polytechnic Institute
Badacze podają przykład amerykańskiego ruchu praw obywatelskich, który prawdziwe poparcie społeczne uzyskał jakoby krótko po tym, gdy populacja Afroamerykanów zaczęła stanowić 10% ogólnej populacji USA. Oczywiście komputerowy model stanowi znaczne uproszczenie i nie uwzględnia na przykład tego, że idee mogą trafić na mniej lub bardziej podatny grunt, co wynikać może choćby z czynników osobowościowych, czy... zagrożenia patogenami w otoczeniu (o czym niebawem). Ludzie nierzadko deklarują opinie różnie opinie od podzielanych w zależności od odczuwanego w danej chwili przyzwolenia społecznego na nie. Tym niemniej, płyną stąd istotne wnioski dla wszystkich orędowników niemal przegranych spraw, które wciąż nie mogą przebić się do mainstreamu, jak również dla tych, którzy są przekonani, iż mając coś bardzo ważnego do powiedzenia światu, mimo, iż ten najwyraźniej nie jest zainteresowany słuchaniem. Ich wytrwałość może zostać wynagrodzona. Być może potrzeba jeszcze tylko kilku przekonanych osób by po ich stronie stanęły prawa matematyki.

Oczywiście sprawy miałyby się znacznie gorzej, gdyby opinia A głosiła na przykład konieczność rozprawienia się z zamieszkującymi wśród nas wyznawcami innej religii, winnymi trudnej sytuacji ekonomicznej naszego kraju.


grafika:
fragment interaktywnej animacji ERGON / LOGOS
kadr z animacji Rejected, D. Hertzeldt


 Źródło:
Moscovici S, Lage E, & Naffrechoux M (1969). Influence of a consistent minority on the responses of a majority in a color perception task. Sociometry, 32 (4), 365-80 PMID: 5373094
J. Xie, S. Sreenivasan, G. Korniss, W. Zhang, C. Lim, & B. K. Szymanski (2011). Social consensus through the influence of committed minorities arXiv arXiv: 1102.3931v2