Формат Science Slam пришел в Россию из Германии и становится здесь все более популярным. Организаторы из интернет-газеты «Бумага»* в очередной раз столкнулись с тем, что билеты на шоу оказались раскуплены до старта мероприятия. Обычно «послэмиться» в барах и клубах собираются молодые ученые, про которых широкая публика раньше не слышала: в течение десяти минут студенты и сотрудники лабораторий рассказывают зрителям о своих исследованиях в максимально доступной форме, а после серии выступлений победителя определяют с помощью шумомера – по уровню громкости аплодисментов. В этот раз на сцену клуба MORE пригласили тех, кто уже одерживал победу на одном из петербургских или московских слэмов.
«Большая часть зрителей и ученых была не на всех мероприятиях, не видела того, что было раньше; получается, что слэмеры одного "поколения" не знают других. Чтобы строить комьюнити, нужно знакомить людей не только на одном мероприятии, и подходящий способ для этого – выводить лучших на сцену. Мы пытаемся создать сообщество молодых ученых и тех, кому интересна наука, – объясняет организатор Science Slam и тренер ученых Михаил Тупикин. – Я считаю, иногда необходимо напоминать, что Science Slam – не просто шоу, вот, ученые выступили, а потом пропали. Мы показываем, что они есть и продолжают свою работу».
Следующий петербургский Science Slam запланирован на 22 ноября, а 26 сентября в Самаре пройдет всероссийская битва. В минувшее воскресенье перчатки двукратного чемпиона достались сотруднику лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ Андрею Серякову. Ниже мы приводим тезисы выступлений всех участников «звездной» битвы.
Олег Фея, МФТИ: Как определить материалы, вызывающие рак
Олег Фея занимается изучением кремнезема (диоксид кремния), который может обладать различными свойствами в зависимости от кристаллической структуры. Две формы кремнезема, кристобалит и кварц, повышают риск возникновения рака легких, когда их вдыхают в виде пыли. Их относят к канцерогенам первой категории, при этом кремнезем в других формах на развитие раковых опухолей не влияет. Согласно одной из гипотез, объяснение этому кроется в строении материалов: в отличие от атомов внутри кристаллической решетки, атомы на поверхности кристалла «чувствуют себя» не вполне комфортно. Во время образования поверхности (раскол или распил кристалла) часть межатомных связей разрывается насильно, и атомы будут пытаться эту связь восполнить.
«Химическая гипотеза возникновения рака легких гласит, что что-то добирается до клеток этого органа и повреждает их. Это “что-то” называется свободными радикалами: это атомы или молекулы, у которых есть неспаренные электроны. Свободный радикал пытается всеми способами “отнять” себе электроны, его не волнует, что произойдет с клеткой. Если он доберется до ДНК, он может вызвать мутацию, и клетка станет раковой. Кварц и кристобалит на своих поверхностях имеют свободные радикалы. А стишовит, к примеру, состоит из тех же молекул, но на его поверхности нет свободных радикалов, и он безвреден. Пока что, по моим данным, гипотеза подтверждается».
Григорий Пожванов, СПбГУ: Как растения ориентируются в пространстве
В процессе эволюции растения учились ориентироваться в пространстве для того, чтобы обгонять конкурентов в гонке за солнечным светом, водой и минеральными веществами. Самый надежным ориентиром для них стал вектор силы тяжести: даже новорожденный росток «знает», в какой стороне находится верх. При этом верх и низ растения распознают примерно по тому же принципу, что и человек – за счет оседания тяжелых частиц, только не в вестибулярном аппарате, а в цитоплазме клетки. Если растение оказалось неожиданно переориентировано в пространстве, тяжелые фрагменты оседают на новой нижней стенке клетки и раздражают механорецепторы. Далее в дело включается гормон ауксин: скапливаясь в новом месте, он стимулирует рост и направляет побег вверх.
«В корнях растений все происходит с точностью до наоборот. Для развития корневой системы растениям нужно сконцентрировать больше переносчиков ауксина на какой-либо из сторон клетки. Они попадают туда с помощью транспорта, который связан с актиновым цитоскелетом. При вертикальном произрастании цитоскелет ориентирован параллельно оси органа, а когда растение переориентируется, филаменты (нитевидные белковые структуры, входящие в состав эукариотических клеток – прим. ред.), которые обычно протяжены вдоль органа, сокращаются более чем вдвое. Таким образом растение может направить поток ауксина в новом направлении».
Георгий Милютин, Университет ИТМО: Должны ли все науки использовать математику
Астрономия стала «нулевой», а физика – первой наукой, которая говорила на языке математики. Исаак Ньютон разработал дифференциальное и интегральное исчисления и смог описать движение планет. Впоследствии была масса примеров тому, как вычисления даже опережали теории: черные дыры и различные элементарные частицы сначала существовали только в виде формул, а как физические объекты их стали рассматривать позже. Однако со временем стало ясно, что с помощью математики невозможно описать абсолютно все. Живые системы оказались сложнее математических моделей, которые люди научились создавать, а самые большие вопросы вызывала и вызывает работа человеческого мозга. Позитивистский подход XIX века сменился поиском новых путей, и математика в общественных науках осталась в виде статистики.
«Но и тут все оказалось непросто: появились интернет и Big Data, они испортили ситуацию. Выяснилось, что те распределения, которые ученые нашли в социальных сетях, совсем не сходятся с представлениями из классической статистики, которые им хотелось там увидеть. Большая часть методов классической статистики построена на том, что чем чаще мы что-то измеряем, тем точнее результаты. Но когда дело касается поведения людей и тех социальных сетей, которые мы видим в эмпирике, чем больше мы смотрим какие-то переменные, тем значительнее разброс. Мы с коллегами пытаемся найти подходы и сформировать методологию работы с этой “плохой” статистикой, и надо сказать, постепенно идем в нужную сторону».
Виталий Васянович, СПбГУ: Почему не существует простых способов определять ложь
По словам Виталия Васяновича, он решил связать свою научную жизнь с когнитивной психологией потому, что полюбил покер, хотел научиться мастерски распознавать блеф, и в процессе обучения ознакомился с рядом занятных исследований. К примеру, фанаты сериала «Обмани меня», сюжет которого разворачивается вокруг способов распознавания лжи, умеют делать это хуже тех, кто сериал не смотрел. Профессионалы, которым необходимо уметь определять ложь по долгу службы, делают это так же плохо, как и студенты. Мало того, Виталий выяснил, что стереотипы о том, как ведет себя типичный лгун – «бегает» взглядом, ерзает, шатается, больше двигает пальцами рук и кистями – не совпадают с объективными данными.
«Для своего исследования я обучал две контрольные группы разным способам распознавания лжи: одну – эмоциональному подходу, основанному на стереотипных признаках, другую – когнитивному; им я рекомендовал ориентироваться на три простых признака. Первый – отсутствие движений кистей и пальцев, это следствие проявления силы воли и знак того, человек пытается сознательно себя контролировать. Второй – количество деталей в рассказе: чем меньше вы скажете, тем сложнее вас поймать на лжи, а третий – скорость речи: чем медленнее становится речь, тем больше вероятность, что респондент обдумывает детали, чтобы более убедительно лгать. После трехчасового обучения группа, которая использовала когнитивный подход, показала результат в 64%. Это небольшой прирост относительно среднего распределения, но, усиливая эмоциональный подход, мы получаем отрицательные показатели. Разница незначительна, но она есть: люди начинают искать ложь там, где ее нет».
Андрей Серяков, СПбГУ: Что и как разгоняет частицы быстрее, чем Большой адронный коллайдер
Землю постоянно бомбардирует поток частиц с огромной энергией. Смоделированное взаимодействие такой частицы с атмосферой следующее: ее столкновение с другой частицей дает рождение массе новых частиц, и так раз за разом, пока отголоски не достигнут поверхности Земли. Физики называют такие процессы атмосферными ливнями, и измерением последствий прохождения космических лучей через атмосферу занимаются, в частности, специалисты обсерватории имени Пьера Оже.
«В обсерватории Пьера Оже измеряют конечный продукт, и чтобы понять, что было в начале, проводят длительные процедуры реконструкции этого ливня в точку. Но мы не вполне знаем, как ливень взаимодействует с атмосферой. К примеру, протон сталкивается с ядром кислорода, рождаются тысячи частиц, но 90% таких частиц – пионы, легкие и нестабильные. Просто "собрать" их, а потом изучить в коллайдере не получится. Мы столкнулись с проблемой, что никто этот процесс толком не исследовал, а из-за этого могли быть огромные ошибки в вычислениях. Чтобы решить вопрос, мы взяли пучок протонов: для начала сталкиваем его в Большом адронном коллайдере с одной мишенью, в этот момент рождаются новые частицы, с помощью магнитных полей мы выбираем нужные нам. Пион, конечно, частица нестабильная, но сотню метров до другой мишени она пролететь может – тут мы уже изучаем столкновение пионов с веществом. Мы продолжаем работать в этом направлении, чтобы повысить эффективность реконструкции на порядок или даже два».
*Средство массовой информации, признанное «иностранным агентом»
Подготовил Александр Пушкаш,
Редакция новостного портала Университета ИТМО
