Психология
 3.2K
 7 мин.

Что такое вычислительная психиатрия?

Мы часто слышим, что мозг можно рассматривать как разновидность компьютера. Но насколько серьезно следует относиться к этой метафоре? И может ли она рассказать нам что-нибудь полезное о психических расстройствах? Метафора мозга как компьютера привлекательна: обе системы обрабатывают входные данные, хранят информацию и генерируют выходные сигналы. Мозг получает информацию от органов чувств, а компьютер — от клавиатуры и мыши. И в мозге, и в компьютере эти данные превращаются в электрические сигналы, которые несут информацию в систему и влияют на ее внутреннюю работу. Для нормального функционирования сигналы в обоих случаях должны быть правильно интерпретированы. Например, было бы не очень хорошо, если бы мой компьютер интерпретировал кнопку «Enter» как «Delete», и было бы не очень хорошо, если бы мой мозг интерпретировал счастливое лицо как признак того, что человек сердится. Однако эта аналогия не ограничивается только поверхностными сходствами. Она может пролить свет на механизмы психических расстройств. Понимание того, как мозг обрабатывает информацию, может помочь нам понять, какие именно аномалии в этом процессе могут привести к расстройствам. Эти аномалии можно сравнить с ошибками в программном обеспечении компьютера или неисправностями в аппаратуре. Рассматривая психические расстройства с этой точки зрения, мы также знаем, что современные компьютеры могут выходить из строя по разным причинам. Одна из них — аппаратные повреждения: отсоединенные провода, треснувший экран, сломанный жесткий диск и так далее. Другая причина — проблемы с программным обеспечением, например плохо написанный или поврежденный программный код, слишком много одновременно работающих программ или вредоносное ПО. Видимые повреждения мозга, такие как опухоли, черепно-мозговые травмы или болезнь Паркинсона, можно рассматривать как аппаратные повреждения. В свою очередь, некоторые считают, что психические расстройства можно рассматривать как проблемы с программным обеспечением. Например, детские травмы можно рассматривать как «программирование» мозга на интерпретацию, хранение или использование информации нежелательным образом. В таком случае психотерапия может заключаться в корректировке «кода» этих программ для улучшения функционирования системы. Конечно, мозг во многом не похож на современные компьютеры. Любой компьютер в просто реагирует на ввод данных. Он не способен на такие же независимые внутренние мыслительные процессы, как мозг, у него нет ничего похожего на человеческие эмоции, и ему не нужно управлять телом или искать источники энергии. В мозге также не так четко прослеживается различие между аппаратным и программным обеспечением. Например, хотя эмоциональные расстройства обычно не сопровождаются повреждениями мозга, видимыми на МРТ, «программные» различия, связанные с симптомами депрессии или тревоги, все равно закодированы в физических связях мозга, они просто слишком малы, чтобы их увидеть. Прогресс в робототехнике может улучшить наше понимание некоторых из этих различий, но очевидно, что виды вычислительных задач, которые должен решать мозг, совершенно иные, чем у стандартных компьютеров, и поэтому он должен работать по-другому. Тем не менее новые подходы в исследованиях психиатрии позволяют предположить, что такая перспектива может быть ценной для понимания того, как могут возникать проблемы с психическим здоровьем. Вычислительная психиатрия За последние несколько лет возникла новая область исследований, названная вычислительной психиатрией, которая серьезно относится к такой перспективе. Размышляя о вычислениях, необходимых для таких вещей, как восприятие, обучение и действие, она предлагает способы, с помощью которых нейронные связи мозга (аппаратное обеспечение) могут порождать психологические процессы (программное обеспечение). Она также может помочь выявить новые факторы, способствующие развитию психических заболеваний, и, возможно, разработать новые методы лечения. Вкратце — вычислительная психиатрия изучает, как мозг обрабатывает информацию. Для этого она моделирует эти процессы на компьютерах с помощью математических моделей. Используя эти инструменты, можно описать, как процессы в мозге выполняют вычисления, необходимые для выполнения когнитивных и эмоциональных функций, что обеспечивает прямую связь между биологией и психологией. Например, более точная характеристика конкретных психологических функций, таких как принятие социальных решений, восприятие и интерпретация их результатов, поможет объяснить, почему некоторым людям сложнее поддерживать близкие отношения и как это влияет на мозг и тело. И что особенно важно, она открывает новую перспективу на то, как вычисления мозга могут давать сбои при психических заболеваниях. Чтобы вы лучше поняли, как это работает, ниже я приведу более конкретный пример. Он иллюстрирует один из видов обработки информации, который был изучен, и то, как это может помочь нам лучше понять психические расстройства. Нередко два человека становятся свидетелями одного и того же события, но воспринимают/интерпретируют его по-разному. Это может происходить из-за различий в том, на что человек обращает внимание, и в том, что он ожидал увидеть. При эмоциональных расстройствах это может способствовать возникновению различных перцептивных предубеждений. Например, люди с тревожностью могут воспринимать происходящее как опасное для них, а люди с депрессией могу придерживаться более пессимистичного взгляда. Согласно исследованиям в области нейронаук, это происходит потому, что при восприятии мозг объединяет предварительные ожидания с сенсорными сигналами. В принципе, если мозг доверяет своим ожиданиям больше, чем новым сенсорным сигналам, то восприятие этих сигналов (то есть интерпретация их значения) будет смещено в сторону этих ожиданий. Например, если вы предполагаете, что вы не нравитесь человеку, а затем он делает слегка негативное выражение лица, вы, скорее всего, воспримете его лицо как недружелюбное. Напротив, если вы считаете, что человек в целом дружелюбен, вы можете просто воспринять его как уставшего или подумать, что он плохо себя чувствует по какой-то другой причине. В вычислительной психиатрии это можно смоделировать с помощью уравнений, включающих вероятности. Например, вы можете считать (возможно, бессознательно), что вероятность того, что вы кому-то не нравитесь, составляет p = 0,8 (т.е. 80%). И, возможно, слегка негативное выражение лица этого человека указывает на вероятность p = 0,6 того, что вы ему не нравитесь. Если сложить эти вероятности математически, вероятность того, что это выражение лица означает, что вы ему не нравитесь, составляет 86%. Напротив, если вы заранее считаете, что вероятность того, что вы ему не нравитесь не очень высока, например, p = 0,3, то, вероятность того, что вы ему не нравитесь, после того как вы увидите негативное выражение лица, составит всего p = 0,39 (значит, вероятность того, что вы ему на самом деле нравитесь, будет 61%). Если это так, вы можете воспринять лицо как менее негативное или, возможно, предположить, что человек чувствуют себя плохо по какой-то другой причине. Идея заключается в том, что мозг выполняет эти вычисления бессознательно, и то, что вы воспринимаете, — это интерпретация, которую ваш мозг оценивает как наиболее вероятную. Такой способ математического моделирования восприятия помог нам понять несколько клинически значимых явлений. Например, недавние исследования показали, что люди, страдающие психозом, чаще слышат тональные сигналы, просто потому что научились их ожидать, даже если никаких тонов не звучит. Это говорит о том, что их мозг может бессознательно слишком доверять предыдущим ожиданиям, что может привести к галлюцинациям. Исследования показали, что у людей с эмоциональными расстройствами, расстройствами пищевого поведения и употребления психоактивных веществ мозг может не воспринимать сигналы сердца как достоверные, когда пытается сосчитать их сердцебиения. И опять же, этот «недостаток доверия» не является осознанным. Но это означает, что такие люди часто не чувствуют учащенного сердцебиения, когда оно происходит, и наоборот. С помощью подобных исследований мы можем определить, насколько эти предубеждения отличаются от человека к человеку. Если эти предубеждения вызывают проблемы, мы также можем начать думать о том, как помочь больному (или, скорее, помочь его бессознательным мозговым процессам) больше «доверять» сигналам своего тела и улучшить взаимодействие мозга и тела, которое важно для эмоционального функционирования. Это лишь один пример того, как понимание вычислительных процессов в мозге и их влияния на различные психические расстройства может способствовать нашему пониманию этих расстройств и, возможно, указать путь к более специфическим методам лечения. Можно привести множество других примеров, которые позволят ученым проверить, например, как быстро люди учатся на основе поощрений и наказаний, насколько они ценят получение информации, чтобы уменьшить неопределенность, или сколько шагов в будущем они учитывают при принятии решений. Только время покажет, насколько успешным окажется этот новый подход. По материалам статьи «What Is Computational Psychiatry?» Psychology Today

Читайте также

 1.3K
Интересности

Как цвета в рекламе проникают в подсознание и заставляют вас покупать

Если сейчас я предложу вам вспомнить зеленый банк, как быстро вы сделаете это? А розово-синий маркетплейс? Оранжевую доставку пиццы? Готова поспорить, что на каждое из этих словосочетаний у вас в голове возник логотип компании и даже определенная эмоциональная реакция, будь то учащенное сердцебиение от предвкушения покупок или желание перекусить (реакция быстрая и от того, скорее всего, осознанно вы ее даже не заметили). Вот и другой пример: заказываете вы себе картошку фри, а приложение ресторана советует вам к ней сырный соус. Вы сырный соус не особо-то любите, но на картинке он такой аппетитно-желтый, именно такого прекрасного вкусного сливочного оттенка, что у вас невольно, что называется, слюнки потекли, и вот уже соус тоже в корзине и благополучно оплачен. Что же произошло? Вы стали жертвой собственного мозга — точнее, той его части, которая принимает решения задолго до того, как включается рациональное мышление. И главным дирижером этого невидимого оркестра выступает цвет. Нейромаркетинг: анатомия невидимого влияния Нейромаркетинг — это научная дисциплина, родившаяся на стыке когнитивной нейробиологии и маркетинга. Ее суть простая и одновременно пугающая: до 95% решений о покупке человек принимает бессознательно, а роль сознания сводится к поиску рационального оправдания уже сделанному выбору. Мозг обрабатывает визуальные сигналы — цвет, форму, композицию — в несколько раз быстрее, чем текст. Классический эксперимент 1997 года, опубликованный в журнале Nature, продемонстрировал эту механику. В торговом зале британского супермаркета попеременно включали немецкую и французскую музыку. В дни «немецкого плейлиста» продажи немецких вин вырастали в разы по сравнению с французскими, и наоборот. Когда покупателей на выходе спрашивали, почему они выбрали именно эту бутылку, люди уверенно ссылались на личный вкус и качество напитка. Ни один из опрошенных не назвал музыку фактором выбора. Музыка в этом эксперименте — лишь одна из модальностей; цвет работает точно по тому же принципу предварительной настройки подсознания. Давайте теперь подробнее разберем, какие именно скрытые желания вызывают в нас разные цвета. Красный: азарт, скорость и побудка древних охотничьих инстинктов Красный — это адреналин в чистом виде. Исследования фиксируют: при взгляде на насыщенный красный у человека учащается пульс и слегка повышается артериальное давление. Как ни странно, эволюция «прошила» в нас реакцию на этот цвет одновременно и как на сигнал опасности («Беги от меня»), так и на полностью противоположный ему («Овладей мной») — кровь, огонь, спелые плоды и вместе с ними — ядовитые растения и животные. А маркетинг уже перекодировал эти древние чувства в ощущение срочности и азарта. Вспомните сейчас, как много ресторанов именно быстрого питания используют в своей рекламе и логотипе красный цвет? «Ростикс», «Бургер Кинг», классический McDonald’s, добрая часть экспресс-доставок пиццы и суши. Именно красный цвет в них (а зачастую и его сочетание с оранжевым или желтым) пробуждает аппетит и подталкивает к импульсному решению зайти перекусить, то есть «овладеть добычей» здесь и сейчас и утолить голод. А красные и желтые ценники скидок? Вы никогда не задумывались, почему они именно таких цветов, а не голубых или бирюзовых оттенков? Чтобы вызвать в вас то же ощущение срочности и азарта. Мозг считывает: «Времени мало, надо брать». И берет, даже если скидка составляет символические 5%. Синий: спокойствие и мудрость Если красный кричит: «Действуй!», то синий шепчет: «Доверься мне». Синий цвет понижает артериальное давление, замедляет дыхание и создает ощущение стабильности: достаточно посмотреть на логотипы ВТБ, «Газпрома» или Ozon (про него мы, правда, еще поговорим отдельно). Синий цвет в качестве основного обычно выбирают компании, которые хотят транслировать клиентам свою надежность, многолетний опыт и стабильность в любой ситуации. Голубой и бирюзовый, вытекающие из этого цвета, часто также используют как символ чистоты (даже стерильности), безопасности и профессионализма медицинские центры и стоматологии («Медскан», Invitro, «Дента Эль» и многие другие). Согласитесь, что между двумя клиниками с одинаковыми ценами и расположением вы скорее подсознательно выберете ту, у которой сайт выполнен в голубых тонах, чем ту, у которой он розовый или желтый (ведь эти цвета в такой нише трактуют совсем другие смыслы). Ярко-голубой цвет забрал себе и «Детский мир», транслируя через него все то же ощущение безопасности продукции для детей, спокойствия и пользы (через глубину и насыщенность оттенка, ведь он далеко не поверхностно-инфантильный). Глубокие (и главное, снова спокойные) оттенки голубого используют и большинство брендов детского питания — «Фруто Няня», «Барни», «Бабушкино Лукошко», «Агуша» и Nestle. Биологически такое успокаивающее влияние этого цвета обосновано тем, что именно было синим для человека со времен его пещерного существования и по сей день — небо, вода в природной среде, нечто всеобъемлющее, постоянное, не несущее угрозы. Да и если сравнивать, к примеру, длины волн, синий цвет имеет относительно короткую длину — 380–500 нанометров, в отличие от длины волны красного цвета (620–760 нанометров), а разные длины волн по-разному воспринимаются нашим гипофизом — отделом мозга, регулирующим нервную систему. Зеленый: свежесть и здоровье Зеленый — тоже цвет из природы, эволюционно означающий для человека безопасность (можно спрятаться от солнца, дождя или даже хищников), свежесть, наличие пропитания где-то рядом (хоть в виде бегающего кабанчика, хоть даже просто ягод) и, скорее всего, воды — а значит, закрытие вообще всех базовых потребностей (не говоря уже о духовных, ведь древние люди тоже любовались красотой природы). Выходит, если что-то зеленого цвета — значит, оно безопасное, свежее и полезно для здоровья. Российский рынок активно эксплуатирует все три коннотации. Безопасность через этот цвет транслирует, например, «СберБанк», свежесть и натуральность — почти все продуктовые сети («Перекресток», «Азбука вкуса», «Пятерочка», «ВкусВилл»), а пользу для здоровья — аптеки («Живика», «Ригла») и медицинские центры («Гемотест», «Хеликс», «СМ-Клиника»). Черный: уникальность и статусность Черный — это цвет, который ничего не обещает, но все подразумевает. В маркетинге он прочно закрепился за премиальным сегментом: черная упаковка духов или часов мгновенно добавляет товару статусности, даже если его реальная себестоимость далека от люксовой. Эксклюзивность такого товара часто исходит от атмосферы таинственности и загадочности, которые черный цвет вызывал у человечества с первобытных времен, а вот ассоциация с ним как с чем-то роскошным пришла всего лишь пару столетий назад под влиянием моды и стиля, но успела прочно закрепиться. Наконец, черный цвет — это тишина, тоже спокойствие, только уже абсолютное, поэтому для многих брендов он становится символом серьезности и профессионализма, которые не нужно доказывать. Примеры компаний, которые используют его в своем позиционировании и рекламе — Lamoda, «Ozon Селект», «Рив Гош», Lichi и другие. Розовый: воплощение женственности Розовый эволюционно, а именно в природе, встречался человеку настолько редко, что, пожалуй, это единственный из цветов этой подборки, про который можно сказать, что это не он повлиял на маркетинг, а напротив, маркетинг повлиял на него. Чуть больше столетия назад, когда рынок товаров для женщин резко расширился (и более того, женщины даже стали использовать «исконно мужские» вещи — те же бритвы), появилась потребность визуально отделить их от мужских, а там уже пошло-поехало — и сегодня мы имеем розовые и бритвы, и мыло, и рубашки, и все, что только позволительно покрасить в этот цвет. Розовый стал тем цветом, через который современной женщине, перегруженной повседневными делами и информационным шумом, можно было быстро сообщить: «Здесь есть кое-что для тебя». Так его переняли практически все косметические бренды и сети («Магнит Косметик», «Подружка», SODA, LOVE GENERATION, Beauty Bomb, «Бархатные ручки» и другие), салоны красоты, бренды нижнего белья, косметологические клиники и многие другие компании, основная целевая аудитория которых — женщины. Не будем забывать и главного гиганта в этой нише — Wildberries, который, в общем-то, использовал все тот же розовый цвет, просто углубив его, чтобы не потерять из-за явной инфантильности оттенка старшую часть женской аудитории. Кстати, об инфантильности — вот, пожалуй, одно из эволюционных объяснений силы этого цвета. Чем румянее девушка — тем она здоровее и моложе, тем более сексуально активна и тем более здоровое потомство сможет произвести на свет (а до XX века, как мы знаем, это было чуть ли не единственно важным делом женщины). Так розовый цвет стал символом молодости и красоты, поэтому многие бренды до сих пор эксплуатируют этот цвет в рекламе, чтобы вызвать у покупательниц желание оставаться вечно молодыми. Желтый и оранжевый: дружеское тепло Желтый — самый противоречивый цвет в маркетинге. С одной стороны, он мгновенно привлекает внимание и стимулирует мозговую активность. С другой — в чистом виде быстро утомляет глаза и может вызывать раздражение. Именно поэтому «Билайн» и «Т-Банк» — главные российские «желтые бренды» — дополняют его белым и черными цветами, которые «заземляют» желтый, превращая его из кричащего в узнаваемый. Желтый и оранжевый эволюционно были связаны с физическим ощущением тепла — огонь, солнечный свет, лучи заката, они же — цвета зерен, хлеба, меда, масла (а значит, вновь тепла, сытости и спокойствия). Затем к ним присоединилось описанное выше значение еще и дружеского тепла. Сейчас эти цвета используют многие кафе и доставки еды («Алло Пицца», «Додо Пицца», «Вкусно и точка», Burger King), некоторые зоомагазины («Четыре лапы», Petshop), продуктовые магазины («Дикси», «Монетка», «Чижик»), как символ вкусной еды, тепла и даже возможности провести время с друзьями. Кислотность Есть отдельный пул брендов, которые избрали себе кислотные цвета либо их сочетание (Ozon, «Золотое яблоко», t2 и другие). Обычно это закрывает сразу две цели — выделиться на фоне остальных (что работает буквально физиологически — взгляд всегда неосознанно цепляется за что-то яркое) и передать эмоциональный месседж молодой, дерзкой аудитории: «Мы — яркие, непохожие на остальных, мы этого не боимся и тебе это можно тоже». Вместо выводов Так что же происходит в те секунды, когда наш взгляд падает на полку супермаркета или баннера в интернете? Мы не просто видим цвет — мы проживаем его. Красный заставляет сердце биться чаще, синий успокаивает дыхание, зеленый шепчет о свежести, а розовый обещает радость. Нейромаркетинг не изобрел эти механизмы — он их подсмотрел у природы и культуры. Но именно он превратил цвет из пассивного свойства предмета в активного участника диалога между брендом и покупателем. Поэтому в следующий раз, когда рука сама потянется к чему-то, окрашенному в приятный цвет, сделайте короткую паузу. Спросите себя: это я хочу этот товар — или это мозг захотел его за меня? И, возможно, в этот самый момент вы станете чуть свободнее — ровно настолько, чтобы в следующий раз выбрать не тот цвет, который вам продали, а тот, который действительно ваш.

 1.1K
Интересности

На каком языке общаться с инопланетянами? Краткий словарь для связи с НЛО

Если вдруг однажды вы встретитесь лицом к лицу с внеземной цивилизацией (как, например, случилось с героиней фильма «Прибытие»), что вы будете делать? У вашего собеседника нет ни глаз, ни ушей, он не знает ни английский, ни русский, ни даже эсперанто, ему нельзя просто нарисовать и показать картинку… Как сказать ему «привет», и уж тем более посвятить его в то, что такое Земля, кто такие люди и как устроено наше общество? Ответ придумал голландский математик Ханс Фройденталь в 1960 году. Его детище — линкос (от лат. lingua cosmica — «космический язык») — это не азбука, не эсперанто и даже не язык жестов. Это математическая обучающая программа, зашитая в радиоимпульсы. Берите блокнот и записывайте: сейчас вы получите краткий словарь для разговора с инопланетным существом. Правило №1. Позывной Нельзя начинать общение, не обозначив в принципе свое существование тому, с кем мы хотим поговорить. Но как сделать это в бесконечных границах космоса? Правильный ответ — послать в пространство радиосигнал, который будет прерываться с определенной периодичностью (но не типичной для естественных явлений). Например, пульсары (быстро вращающиеся нейтронные звезды) посылают радиоволны удивительно четкими интервалами, и их периодичность постоянна, как маятник. Поэтому правильный позывной выглядит как длинный монотонный сигнал, который прерывается с меняющейся периодичностью, чтобы инопланетный разум убедился, что этот сигнал — искусственный. Например, сначала пауза на 1 секунду, потом на 2, потом на 3, потом на 5 — по принципу простых чисел или возрастающей последовательности. Для разумной внеземной цивилизации этот сигнал будет означать: «Я — разум! Ответь, если слышишь». Правило №2. Первые сообщения Книга природы, как известно, написана на языке математики. Это выражение Галилея — не просто красивый афоризм, а фундаментальный принцип. Математика — единственная система знаний, которая не зависит от формы жизни, эволюции и химического состава мозга. 2 + 2 = 4 где угодно, хоть в туманности Андромеды, хоть за ее пределами. И именно этот факт дает нам надежду на диалог. Первым сообщением можно отправить последовательность точек и тире, обозначив тем самым, что определенные комбинации импульсов обозначают числа «1», «2», «3», «4», «5» и так далее: «.—..—...—....—.....». Это самое простое и наглядное определение, не требующее общего контекста. Что же делать после? Вы не поверите, но самое важное понятие во Вселенной — это идентичность. Два объекта могут быть разными, но их количество, масса или длина могут совпадать. Без понимания «равно» невозможна никакая логика, поэтому в следующем сообщении необходимо ввести его. Понятие «равно» можно передать серией импульсов: «…—…» («3=3») Почему же для начала именно «равно»? Потому что оно показывает адресату, что мы умеем устанавливать отношения между объектами. Даже если у пришельца нет глаз и рук, его разум, знакомый с арифметикой, мгновенно схватит суть: вот два одинаковых по длительности набора импульсов, между ними — специальный разделитель, обозначающий тождество. Правило №3. Сложение, вычитание и другие простые арифметические операции Освоив понятие «равно», можно переходить к простым арифметическим операциям. Например, для начала возьмем сложение. Самый простой способ — показать пример: «..—...—.....», что переводится как «2+3=5». Далее по этой же логике можно продемонстрировать коммутативность (перестановку слагаемых) — «…—..—.....» («3+2=5»), а затем вычитание, умножение и деление. Кстати, сигнал не обязан быть звуковым (а примеры с точками и тире приведены для упрощения). Это может быть любая модуляция — частота радиоволны, яркость лазерной вспышки, даже гравитационные волны. Главное — контраст между «коротким» и «длинным» состоянием, ведь линкос не зависит от физического носителя. Правило №4. Больше-меньше, истина-ложь и кто такие люди Через различные модуляции и длины сигналов по такому же принципу можно закодировать понятия «больше» и «меньше» и даже ввести переменные. А еще через язык логики можно ввести в диалог с пришельцем уже более философские темы — что такое истина и ложь. Например, сделать это можно через уравнения, правильность которых очевидна — передать «..—...—.....» («2+3=5») с длинной паузой, которая будет означать, что утверждение истинно, а «..—.—.....» («2+1=5») с короткой паузой, которая будет означать, что такое утверждение ложно. Сопоставляя эти два сообщения, инопланетянин догадывается: первый паттерн означает «правильное утверждение», второй — «неправильное». А после этого уже можно ввести логические связки И и ИЛИ, например, через «2+1=3 И 3+1=4» — истина, «2+2=5 ИЛИ 1+1=2» — истина, потому что одно из двух верно и так далее. А через переменные можно закодировать некоторые социальные понятия, например, то, что у человека есть два пола, и что люди могут быть родителями. Для обозначения пола нужно определить множество «индивидов» (например, через x), а затем ввести понятие «пол(x, P)», где P принимает два возможных значения: 1 (мужской) и 0 (женский). После серии простых утверждений мы продемонстрируем, что для любого индивида x выполняется «пол(x, 1) ИЛИ пол(x, 0)», но не оба одновременно. А отношения «мать–ребенок» можно обозначить через функцию «родитель(x,y)», которая истинна, если y произошел от x. Все это укладывается в рамки предикатной логики, которая, в свою очередь, является прямым расширением арифметики. Удивительно, но этот «сухой» язык способен даже имитировать человеческие эмоции. В книге Фройденталя описана сценка, где один из «актеров» X(a) просит другого X(b) решить пример: 15x15. X(b) ошибается и выдает «220». X(a) говорит: «Неверно». Затем X(a) обращается к третьему участнику X(c), который выдает правильный ответ: «225», и X(a) говорит: «Верно». Это мини-пьеса, обучающая понятиям «правильно» и «неправильно», а заодно оценивающая интеллектуальные способности — «X(c) более разумный, чем X(b)». Правило №5. Время и расстояние После арифметики и логики можно перейти к физическим величинам. Самое простое — время. Передаем серию импульсов, интервалы между которыми строго одинаковы и для нас, землян, равны, скажем, одной секунде. После нескольких повторов подаем сигнал «=» и новый паттерн — например, короткую вспышку, означающую «этот интервал называется единицей времени». Сложнее с расстоянием, но выкрутиться тоже можно — например, закодировать его как отношение к длине волны атома водорода (21 см), которая известна любой цивилизации, имеющей радиоастрономию. Но может ли этот язык рассказать о поэзии? Это самая спорная часть концепции. Фройденталь полагал, что, углубившись в теорию множеств и предикаты высшего порядка, можно дойти до описания намерений и даже эмоций. Однако на практике это упирается в проблему антропоцентризма. Попытка перевести слово «красота» в математическую формулу почти наверняка потерпит крах, если у инопланетянина нет наших нейронов и культурного кода. Правило №6. Растровая графика: от точек к картинкам Когда словарный запас достигнет нескольких сотен понятий (а в современном линкосе их уже около тысячи), можно переходить к изображениям, которые будут закодированы так, как и когда-то у нас на Земле, на заре зарождения телекамеры — через светлый и темный пиксель, через значения единицы и нуля. Первая картинка обычно — схема Солнечной системы. Вторая — фигура человека. Третья — двойная спираль ДНК. А затем, при желании, можно передавать друг другу хоть целые фильмы. Что можно закодировать еще? Математический язык способен передавать не только сухие факты, но и процессы. Естественным продолжением философии линкоса являются программы. Концепция CosmicOS, пришедшая на смену «театральным постановкам» старого линкоса, предлагает транслировать не просто результаты, а алгоритмы, «программы-симуляции», которые описывают физику планет или логику электронных схем. Но может ли математика помочь рассказать о человечности? Да. В 1977 году космический зонд «Вояджер» унес в космос не просто числа. На его позолоченной пластинке записано 90 минут музыки: Бах, Луи Армстронг, африканские ритмы, а также приветствия на 55 человеческих языках. В 2022 году ученые обновили послание («Маяк в Галактике»), добавив в двоичный код информацию о молекулярной структуре воды, расположении нашей планеты в рукаве Ориона и даже изображение двойной спирали ДНК человека. Вместо выводов Итак, контакт налажен, вы и ваш собеседник за миллионы световых лет от вас понимаете друг друга, знаете, как устроены ваши миры и вы сами. И все это без единого слова на английском или русском, только при помощи математики и толики терпения. Линкос остается самым дерзким лингвистическим экспериментом в истории человечества. Да, с его помощью пока нельзя рассуждать о понятиях «любовь» или «тоска», трудно рассказать какую-нибудь шутку. Но линкос способен передать самое главное — доказательство того, что мы существуем, умеем считать, мыслить логически и хотим диалога. А для первого контакта этого более чем достаточно.

 1K
Наука

Почему иногда хочется «комфортной еды»

В состоянии стресса многих тянет к определенным блюдам, которые связаны с теплыми детскими воспоминаниями. Когда же времени на приготовление по старым рецептам нет, может выручить мороженое. В этом и заключается суть понятия, которое, скорее всего, впервые ввела психолог Джойс Бразерс в газетной колонке в 1966 году: «Взрослые в состоянии сильного эмоционального стресса обращаются к тому, что можно назвать «комфортной едой» — пище, ассоциирующейся с чувством защищенности из детства, такой как мамино яйцо-пашот или знаменитый куриный суп». Во времена Бразерс большая часть такой еды (как и практически всех продуктов) была домашней или подвергалась минимальной промышленной обработке. Однако за прошедшие десятилетия производители стали использовать все более сложные технологии, чтобы создавать доступные по цене версии любимых «утешительных» блюд с высокой степенью переработки, таких как картофельное пюре, торт и мороженое. Насыщенные калориями, с избытком соли, жира и сахара, эти ультрапереработанные продукты делают сегодняшнюю «комфортную еду» располагающей к перееданию и менее полезной, чем у предыдущих поколений. Однако наука способна указать путь к такой еде, которая была бы более здоровой и менее калорийной. Исследования показали, что воздействие этих продуктов в значительной степени психологическое, поэтому перенастроить мозг вполне возможно — или же найти желаемое утешение в чем-то другом. Утрапереработанная еда Благодаря стремлению современного мира к удобству, высока вероятность того, что как минимум одно из ваших любимых «утешительных» блюд подверглось глубокой переработке. В еще неопубликованной работе психолог из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе Джанет Томияма проанализировала данные, полученные в ходе исследования пищевых привычек американцев, в рамках которого 1760 респондентов, называющих себя «любителями комфортной еды», перечислили три своих самых любимых блюда. Оказалось, почти половина продуктов из 300 перечисленных — ультрапереработанные. Они имитируют домашние аналоги, поскольку их готовят из ингредиентов, извлеченных из цельных продуктов. Например, макароны с сыром в упаковках — это переработанный продукт. Сами по себе макароны и сыр подвергаются минимальной обработке, но для создания уже готового аналога в пачке используют самые рафинированные ингредиенты. В них часто добавляют стабилизаторы, усилители вкуса и другие вещества, которые вы не стали бы использовать у себя на кухне. Их кладут, чтобы максимально продлить срок хранения и усилить ту вкусовую привлекательность, которую создают соль, жир и сахар. А поскольку продукты глубокой переработки, как правило, почти или вовсе не требуют готовки, занятые родители стали полагаться именно на них. Глубоко переработанные продукты к тому же легче переесть, потому что они требуют меньше жевания: обработка разрушает природную структуру ингредиентов, из-за чего проглатывание происходит быстрее. Исследования показали, что люди потребляют такую пищу быстрее, чем необработанные или минимально обработанные продукты, получая до двух раз больше калорий в минуту. В исследовании 2024 года одни участники съедали ультрапереработанный сэндвич на завтрак, приготовленный из покупного тостового хлеба с маргарином, ветчиной и сыром, другие — сэндвич из хлеба местной пекарни и яиц, пожаренных на соевом масле. Блюда были одинаковыми по калорийности и содержанию макронутриентов, но первый вид сэндвичей жевался меньше и проглатывался быстрее, а люди после употребления сообщали о сильном чувстве голода. Но это еще не все: у ученых есть данные, доказывающие, что глубоко переработанные продукты несут в себе риски, выходящие за рамки простого переедания. Некоторые исследования также указывают на то, что такая еда, особенно сладкая, способна захватывать систему вознаграждения мозга, вызывая эффект привыкания. Психология и культура Специалисты по питанию работают над тем, чтобы понять, как и почему определенные продукты поднимают настроение. Они выяснили, что Бразерс была права: утешительная еда и правда уходит корнями в детство. Например, в ходе исследования 2025 года социолог из Питтсбургского университета Ник Роджерс с коллегами провел серию интервью, чтобы выяснить, почему именно «комфортная еда» приносит утешение. Почти каждый из 27 участников, представлявших разные демографические группы, рассказал об эмоциональной привязанности к конкретным блюдам, которые он ел в детстве, хотя сами блюда различались в зависимости от культурной принадлежности. Пережитый опыт наполнил эту еду воспоминаниями о хороших временах, чувстве безопасности и заботы. Участники, став взрослыми, обращались к этим блюдам в минуты одиночества. Также для респондентов важную роль играли знакомый вкус, предсказуемость и удобство, поэтому неудивительно, что в ответах упоминались картофель фри из «Макдоналдса» и макароны с сыром «Крафт». Однако связь с детством сохраняется и здесь: поскольку производители продуктов питания десятилетиями целенаправленно делали глубоко переработанную еду дешевой, доступной и привлекательной, родители стали активно на нее полагаться — и теперь их дети перенимают эти ассоциации. Это можно назвать выработанным рефлексом. «В большинстве культур люди отмечают праздники едой или используют ее как повод собраться вместе с друзьями и близкими, — пояснила Томияма. — Человек учится ассоциировать такую еду с положительными эмоциями, и эта связь укрепляется на протяжении всей жизни, но особенно — в ранние годы». Как отметил специалист по вкусу из Университета Теннесси Джон Мунафо, это означает, что еда, которую воспринимают как «комфортную» или «утешительную», у каждого своя, и формируется она из сочетания психологических, культурных и физиологических факторов. Без психологической связи с конкретным продуктом желанного успокаивающего ощущения вы не получите, хотя вам по-прежнему будет вкусно. Для многих американцев «комфортная еда» является синонимом гастрономического баловства, но, как показал обзор исследований, проведенный Мунафо, ее питательная ценность варьируется в зависимости от культурных традиций. Американец предпочел бы углеводы, вьетнамец, вероятно, выбрал бы фо (бульон с рисовой лапшой, специями и зеленью), а колумбиец, возможно, вырос бы на ахиако (восстанавливающий силы суп из курицы, картофеля и кукурузы). Психологическая связь играет гораздо более важную роль, чем сам продукт питания. По словам социального психолога Челси Рид, ностальгия — ключевой элемент силы «утешительной» еды. В четырех экспериментах, результаты которых были опубликованы в 2025 году, она с коллегами изучала связь между пищевой ностальгией, социальной общностью и ощущением комфорта. Чем больше ностальгии вызывала еда, тем сильнее она дарила чувство душевного комфорта: участники вспоминали моменты единения с близкими, что улучшало им настроение. Еда служила напоминанием о тех, кого не хватает рядом. В трех экспериментах из четырех люди ничего не употребляли, а лишь представляли, как едят определенные блюда, описывали этот опыт и оценивали его по уровню ностальгии и утешения. Даже без реальных продуктов они испытывали эмоциональную пользу. «Это указывает на то, что психологическая составляющая невероятно важна, возможно, даже важнее процесса жевания или вкуса, — заявила Рид. — Движущей силой этой взаимосвязи является именно сочетание смысла, который человек вкладывает в эту еду, и воспоминаний о том, где и с кем он ее ел». Этот поднимающий настроение эффект реален, но для него не обязательно есть. Даже просто мысли о любимых блюдах способны вызвать теплые ностальгические чувства. Перепрограммирование Ученые также исследовали, можно ли переучить мозг, чтобы он связывал чувство комфорта со здоровой пищей. В одном эксперименте Томияма и ее коллеги просили людей есть фрукты, слушая запись сеанса релаксации. Добровольцы выполняли это задание в течение недели. Рефлекс Павлова сработал: по сравнению с контрольной группой у них значительно ослабли негативные эмоции, так как мозг научился связывать расслабление с фруктами. В другом исследовании Томиямы участников сначала просили выбрать «комфортные» продукты из двух списков: в один входили переработанные продукты с высоким содержанием жира или сахара, в другой — фрукты и овощи. В день проведения эксперимента каждому предстояло выступить с пятиминутной речью — задание, призванное вызвать сильный стресс. Затем участникам предлагали их самый любимый продукт из двух списков либо же ничего не предлагали. На протяжении всего процесса исследователи отслеживали физиологические и психологические показатели людей. После стресса настроение улучшилось у всех. Негативные эмоции просто утихали со временем. Здоровая «комфортная еда» не дала дополнительного стимула, как и вредная. Даже те, кто не получил продукты, чувствовали себя лучше по мере ухода стресса. Возможно, люди просто приписывают любимым блюдам тот подъем настроения, который испытали бы и без них. Оказалось, что в поглощении высококалорийной переработанной еды нет ничего утешительного. Это хорошая новость для тех, кто привык заедать стресс. «Не обязательно тянуться за мороженым, чтобы ощутить чувство комфорта», — заключила Томияма. Вы почти наверняка способны обрести душевное облегчение другим способом. По материалам статьи «Why we crave ‘comfort food’» Knowable Magazine

 1K
Интересности

Как сделать уютнее свое путешествие: 5 простых правил

Каждый раз, когда я захожу в ленту соцсетей и вижу очередное фото улыбающегося блогера на фоне бирюзового океана, меня не покидает один и тот же вопрос: а что остаётся за кадром? Чаще всего это горы пластиковых бутылок, одноразовая посуда, грязные пляжи и уставшие от туристов местные жители. Я люблю путешествовать, люблю отели и иностранцев. Обожаю запах аэропортов, шум волн в незнакомом городе, вкус уличной еды на чужом континенте. Но за последние пять лет я поняла одну важную вещь: если мы не изменим свой подход к поездкам, скоро любоваться будет просто нечем. Кто был в Турции? Вспомните, как там навален мусор даже на туристических маршрутах. А помните, как те, кто переезжал туда, организовывал субботники? По данным исследований углеродного следа мирового туризма, опубликованных в журнале Nature Climate Change, туризм ответственен за примерно 8% всех глобальных выбросов парниковых газов. И речь не только о самолётах. Отели, сувенирное производство, перевозка еды, одноразовый пластик... и всё это оставляет след. Но хорошая новость в том, что нам не нужно становиться отшельниками и сидеть дома с любимой керамической кружкой. Достаточно внедрить несколько простых привычек. Вот пять правил, которые без проблем и даже в удовольствие можно использовать в каждой поездке. Кстати, тем самым можно подавать правильный пример другим. 1. Многоразовая бутылка — ваш лучший друг Да, мы знаем, что это уже звучит банально, но это реально работает. В большинстве стран Европы, Азии и даже в некоторых уголках Латинской Америки водопроводная вода безопасна или есть бесплатные фонтанчики. Я купила складную силиконовую бутылку, она занимает места меньше, чем пачка чипсов. За две недели в Таиланде я не купила ни одной пластиковой бутылки. Это сэкономило мне около 800 рублей и спасло природу от 30 единиц пластика. 2. «Ноль отходов» в самолёте и поезде В дороге мы часто едим на бегу, покупаем еду в пластиковой упаковке, берём одноразовые столовые приборы. Теперь перед вылетом я собираю «дорожный обед»: контейнер с домашней едой или перекусом, металлическая трубочка, тканевая салфетка и пустая бутылка для воды. Прошу стюардессу налить мне чай, кофе или томатный сок в свою кружку. Да, это выглядит необычно, но сотрудники авиакомпаний часто благодарят и относятся с уважением. 3. Выбирайте локальное Магазины с сувенирами, где всё сделано в Китае, — прошлый век. Настоящие сокровища продаются у местных ремесленников: керамика, текстиль, украшения из переработанных материалов. Во-первых, вы поддерживаете экономику региона. Во-вторых, вещи ручной работы служат дольше. В-третьих, они сделаны с душой. Покупая еду на рынке вместо супермаркета, вы сокращаете углеродный след (продукты не везли за тысячи километров) и пробуете настоящую кухню. 4. Сознательный транспорт Да, самолёты — главный враг экологии. Но альтернатива есть. В Европе переходите на ночные поезда: они не только экологичнее (выбросов CO2 в 10 раз меньше, чем у авиации), но и позволяют сэкономить на отеле — пока едешь, можно поспать, и не надо снимать номер. Ещё один лайфхак: в городах используйте велосипеды и электросамокаты. В Амстердаме или Копенгагене это не просто модно, а естественно. 5. Не берите ничего лишнего Мой главный пункт. Каждый килограмм багажа — это топливо, которое сжигает самолёт. Когда мы везём с собой 10 пар обуви «на всякий случай», мы увеличиваем выбросы. Теперь я собираю чемодан по принципу капсулы: пять вещей, которые сочетаются между собой, и две пары универсальной обуви. Это освобождает руки, спину и совесть. И самолету будет полегче все это везти! Внимание, самое главное! Не вините себя (себя надо любить) Мы живём в мире, где идеальная экологичность почти недостижима. Если вы летите на самолёте раз в год, то это не делает вас врагом планеты. Осознанность — это не про безупречность, а про стремление быть лучше, чем вчера. Я не призываю вас немедленно отказаться от отпуска на море. Но попробуйте в следующей поездке взять с собой многоразовую кружку или купить красивую экосумку вместо пластикового пакета на рынке. Поверьте, от этого ваше путешествие станет только глубже, теплее и интереснее. И кстати, фотографии будут куда уютнее и приятнее, потому что на них не будет бездушных пакетов и одноразовых бутылок!

 662
Интересности

Не только друг, но и коллега: как появились собачьи профессии

По последним научным данным, человечество одомашнило собаку еще до появления земледелия — 15 тысяч лет назад. С современными волками у собак мало генетического общего, расхождение по видам случилось очень и очень давно. Существует две теории, как собаки могли прибиться к людской стае. Либо охотники сами забирали маленьких собако-волчат из «гнезда» и выкармливали их, воспитывая под себя, либо первобытные песики всегда бегали неподалеку от поселений человека в надежде полакомиться продуктовыми отходами. А самые неагрессивные остались с людьми навсегда. Так или иначе, собака стала другом человека. Сперва это была помощь в охоте — свора загоняла дичь, а человек делился добычей. А следом помощь с выпасом скота на пастбище, охрана деревни, предупреждение о хищниках и замена транспорту. Взаимовыгодное сотрудничество привело к появлению специализированных пород и разделению труда. С развитием цивилизации и распространением оседлого образа жизни люди стали применять собачьи способности — острый нюх, интеллект, обучаемость, силу и скорость специализированно, а данные качества закреплять через селекцию. В разные моменты истории у собак будут появляться все новые и новые «должности». Как только в Древнем Риме, Ассирии и Египте зародились первые царства и регулярные армии, собакам тут же нашли применение — военные походы и прорыв пехоты, охрана складов и военных постов, участие в гладиаторских боях. Известный римский автор Луций Юний Модерат Колумелла в первом веке до нашей эры описал пастушьих и сторожевых собак Древнего Рима в своем главном труде «О сельском хозяйстве». Из этого античного текста нам доподлинно известна самая распространенная на тот период и в той местности порода собак — молоссы. Это крупные и свирепые предки будущих мастифов, ротвейлеров и кане-корсо. В следующую эпоху — Средние века — собак, как и вообще всех в то время, ждала раздробленность и расслоение. Занятия собак четко разделились по социальному статусу их хозяев. Одних ценили за их скорость и острый нюх в охоте со знатью — гончих и борзых, а других заставляли неустанно работать и ловить вредителей — терьеров и пинчеров. Для работы на кухне вывели специальную породу — «вертельная собака», ее еще называли кухонной. Две таких малышки всегда имелись в хозяйстве, и работа их заключалась в том, чтобы часами бегать внутри колеса, вращение которого передавалось на вертел. Время шло, общество становилось все сложнее, наука и медицина развивались, а собаки смогли доказать, что их главная способность — не бег для вертела. Сотни лет люди наблюдали за способностью четвероногих находить дичь по запаху, определять направление ветра и нападать на след. И в эпоху нового времени эти способности смогли оценить по достоинству. Началось все в монастыре Святого Бернара в Альпах — паломники то и дело попадали под лавину или терялись среди заснеженных вершин. Местные монахи отметили способность собак находить потерявшихся и даже вывели специальную породу для таких нужд — помесь молосса с другими породами. Первой официальной собакой-спутником стал сенбернар. В XIX веке открылась собачья вакансия и на полицейской службе. В начале века в шотландском графстве Абердин бравый полицейский, преследовавший контрабандистов на лошадях, взял с собой бультерьера, которого до этого долго и упорно учил бросаться на скакунов. Преступников удалось задержать, а весь контрабандный виски вылить. Так собака впервые отметилась на полицейской службе. Однако официально и научно обоснованно брать на службу четвероногих стали только к концу того же века. Тогда отец современной криминалистики Ганс Гросс опубликовал свой труд «Руководство для судебных следователей». В нем он описал идею использовать собак на службе благодаря их тонкому обонянию и другим полезным качествам. Примерно в те же времена появились и собаки-поводыри. Из-за довольно печальных обстоятельств — после наполеоновских войн — раненым и слепым солдатам помогали ориентироваться в пространстве именно специально обученные собаки. Официальная дрессировка и выход на службу в силовых структурах и в спасательных отрядах берет начало на рубеже веков. Первое в мире официальное полицейское кинологическое подразделение было сформировано в 1899 году в Бельгии, в городе Гент. Обучали и дрессировали, конечно же, бельгийских овчарок. Выбор был настолько успешным, что данная порода до сих пор остается одной их самых распространенных на полицейской службе. В Германии в то же время начали научное исследование собачьего нюха. Немцы посчитали идеальной для службы именно немецкую овчарку (а как иначе?), а в 1920-м году под Берлином открыли первую государственную школу полицейского собаководства. Успех европейцев впечатлил весь остальной мир. США захотели перенять опыт заокеанских коллег — закупили собак в Бельгии и тоже запустили официальную программу по дрессировке и службе собак в Нью-Йорке. Во Вторую мировую войну в Великобритании собак впервые применили для поиска тел и выживших под обломками разрушенных бомбежками зданий. Этот случай можно считать началом официальной службы собак на стороне спасателей и пожарных. В XX веке началась эпоха научных прорывов и, конечно, без четвероногих помощников тут не обошлось. Собаки даже летали в космос, тестируя системы выживания перед запуском человека. Но и это еще не все! Только в XXI веке обнаружилась способность собак сообщать владельцам-диабетикам о резком падении сахара в крови. В 2004 году владелец лабрадора по кличке Армстронг заметил изменение в поведении пса во время скачков гипогликемии у хозяина. Совместно с учеными удалось обнаружить и доказать способность собак определять падение уровня глюкозы в крови благодаря их сильному обонянию. Собаки чувствуют малейшие изменения в запахе пота и дыхания хозяина, связанных с диабетом. Благодаря этому открытию у хороших мальчиков и девочек появилась новая «вакансия» на рынке труда — собака-помощник для диабетиков. Кстати, лабрадор Армстронг стал первой мире официально обученной собакой-индикатором диабета, его даже внесли в Книгу рекордов Гиннесса. Дружба человека и собаки настолько тесная и древняя, что мы уже не представляем себе мир друг без друга. Собаки поддерживают выздоравливающих в больницах, приносят медикаменты, бегут в упряжке по Дальнему Северу и задерживают особо опасных преступников. Храбрые, ловкие, умные и самые красивые — собаки наши ближайшие соратники и друзья. И как хорошо, что пятнадцать тысяч лет тому назад мы смогли подружиться! Автор: Алёна Миронова

 659
Наука

Дорога на Марс за 34 дня. Астероиды как экспресс-маршрут

Среднее расстояние между Землей и Марсом — 225 млн км, среднее время полета 7–10 месяцев. Почему среднее? Дело в том, что эти значения меняются в силу следующих причин: орбиты Марса и Земли наклонены по отношению друг к другу и обе планеты вращаются вокруг Солнца по эллипсоидной орбите. Кратчайшее расстояние между Марсом и Землей наступает в тот момент, когда Марс окажется в перигелии — ближайшая точка к Солнцу, а Земля в афелии — в наиболее удаленной точке. В момент этого максимального сближения дистанция между ними составит 54,6 млн км. Когда планеты находятся по разные стороны от Солнца, расстояние между ними составляет примерно 401 млн км. Бывают моменты, когда наши небесные тела выстраиваются в одну линию, происходит это каждые 26 месяцев. Именно такие периоды считаются подходящими окнами для отправления на Красную Планету и для возвращения с нее. Поскольку обе планеты не стоят на месте, лететь к Марсу напрямую не получится. Ключ к успеху вовсе не самый короткий путь, а скорее правильно рассчитанная траектория, которая и определяет лучшее время для старта. На сегодняшний день в миссиях используется эллиптическая траектория: ракета с Земли как бы догоняет Марс. Помимо нее есть еще параболическая и гиперболическая траектории. При параболической траектории космический аппарат стартует с Земли с третьей космической скоростью — 16,65 км/с¸ а при гиперболической скорость должна быть даже больше. Конечно же, скорости можно увеличить с помощью продвинутых двигателей, например ядерных. По планам NASA, ракета с такой двигательной установкой, движущаяся по эллиптической траектории, сможет доставить человека на Марс всего за 45 дней. Но к двигателям мы вернемся чуть позже, а сейчас предлагаю рассмотреть один из нетривиальных вариантов. Бразильский космолог Марсело де Оливейра Суза из Университета Северного Рио-де-Жанейро предлагает использовать астероиды для ускорения. Ученый занимался каталогизацией околоземных астероидов. Среди множества каменных глыб, вращающихся в относительной близости от нашей планеты, его внимание привлек объект 2001 CA21. Все из-за того, что этот объект следует по необычной, редко встречающейся траектории — его путь пересекает орбиты и Земли, и Марса. Если говорить метафорически, такой астероид нашел своеобразный экспресс-коридор между двумя планетами. Проанализировав геометрию этого коридора во время противостояния Земли и Марса — явление, при котором планеты находятся на минимальном расстоянии друг от друга, а Земля расположена между ними и Солнцем, — Суза обнаружил неожиданное: традиционные представления о минимальном времени перелета ошибочны. Вместо долгого дугообразного маневра вокруг Солнца космический аппарат может буквально «оседлать» поток, по которому уже летят астероиды. При этом энергетически выгодный маршрут оказывается еще и невероятно быстрым. Результаты расчетов космолога выглядят нереально. По самому быстрому из найденных им пути корабль добирается от Земли до Марса всего за 34 дня. К сожалению, у этого фантастического сценария есть подвох. Чтобы выйти на такую траекторию, аппарат должен развить начальную скорость около 32,5 км/с (117 тысяч км/ч), что почти втрое выше текущего технологического потолка. И прибудет корабль к Марсу, разогнавшись до 108 тысяч км/ч, а это слишком высокая скорость для безопасной посадки, такие условия потребуют принципиально иных технологий — возможно, активного аэродинамического торможения или даже встречного ракетного импульса, что снова возвращает нас к проблеме топлива. Но Марсело не оставил это дело просто так. Продолжая свои расчеты, Суза пришел к выводу, что расположение планет в 2031 году создает особенно благоприятные условия для экспедиции к Марсу. По его оценке, если космический аппарат стартует с Земли 20 апреля и будет двигаться со скоростью 27 км/с, то уже 23 мая достигнет Марса — путь займет всего 33 дня. Обратный вылет возможен 22 июня, а возвращение на Землю — 20 сентября. Таким образом, вся миссия туда и обратно уложится всего лишь в 153 дня. Ученый также рассмотрел более экономичную по скорости схему для того же периода. В этом случае аппарату потребуется разгон лишь до 16,5 км/с, однако продолжительность путешествия увеличится до 226 дней, или по-другому 7,5 месяца. Даже такой вариант остается заметно быстрее современных межпланетных перелетов. Теперь вернемся к разговору о двигателях. Ракеты-носители сейчас летают в основном на жидкостных двигателях, однако они достигают своего предела. Для такой задумки понадобятся ядерные тепловые или ядерные электроракетные установки. Они давно существуют в проектах, но пока что ни разу не применялись в пилотируемых миссиях. Миссия NASA «Скайфол» (2028 год) как раз планирует испытать ядерный электроракетный двигатель на корабле Space Reactor-1 Freedom, отправляя к Марсу три мини-вертолета. Но все же этот агрегат еще стоит довести до ума. Какова вообще необходимость ускорять полеты? Все довольно просто, скорость = жизнь и здоровье экипажа. В открытом космосе нет магнитного поля и атмосферы Земли. Астронавты постоянно бомбардируются разными видами радиации. При 7-месячном полете туда и 7 обратно (плюс время на поверхности без защиты) астронавт получает дозу, сравнимую с риском развития рака в 10–20% выше пожизненной нормы. Микро-гравитация действует на организм быстрее, чем кажется: мышцы атрофируются, кости теряют кальций, жидкости приливают к голове. Не стоит забывать и про психологический комфорт космонавтов. Конечно же, присутствуют технические и экономические моменты: срок службы солнечных панелей, батарей и электроники ограничен, а сама трехлетняя миссия требует примерно 10–12 тонн расходников (еда, вода, кислород) на 4 человек. Пятимесячная миссия (туда+обратно) — 1.5–2 тонны. Разница в стоимости запуска — миллиарды долларов. Публицистический вопрос: насколько серьезно нужно воспринимать работу Сузы? Сам ученый не питает иллюзий на этот счет. В интервью он подчеркивает, что его расчеты — пока чистая небесная механика, без привязки к конкретному кораблю и его массе, полезной нагрузке, типу двигателя и, главное, системе посадки. Тем не менее главное открытие в этой идее — концептуальное. Оно доказывает: ограничения на время полета к Марсу в большей степени связаны не с физикой орбит, а с нашими технологическими возможностями. Как только появятся двигатели, способные разгонять корабль до 27 км/с (а работы в этой области идут — ионные двигатели, проекты солнечных парусов, ядерные установки), короткая дорога будет открыта, что даст огромный толчок к изучению нашей планеты-соседки. Автор: Софья Левина

Стаканчик

© 2015 — 2024 stakanchik.media

Использование материалов сайта разрешено только с предварительного письменного согласия правообладателей. Права на картинки и тексты принадлежат авторам. Сайт может содержать контент, не предназначенный для лиц младше 16 лет.

Приложение Стаканчик в App Store и Google Play

google playapp store