Інститут повільного і болісного з'ясування напрочуд очевидних речей

Как непросто формально отличить магический подход от научного

Я имею в виду историческое происхождение экспериментальной науки от магии. Про это очень много в “Уставах небес”. И есть об этом целый (процитированный там) восьмитомник L. Thorndike. A history of magic and experimental science. Vol. 1-8. Columbia University Press, New York, 1923-1958 (который я почитывал в свободное от работы время в Айове в девяностые, там прекрасная университетская библиотека). На самом деле, когда пытаешься разобраться, чем “игра знаков и символов” отличается от “причинно-следственных связей” в реальной науке, открывается бездна. Скажем, объяснение высокотемпературной сверхпроводимости купратов через некоторые свойства t-t’ модели Хаббарда (чем и я сам, и многие другие активно занимаются) – это про что? В природе никакой модели Хаббарда нет, это именно что набор “знаков и символов”. Ну и наоборот – о каких причинно-следственных объяснениях можно говорить в квантовой физике, которая “принципиально не предсказывает результаты индивидуальных событий”. Вероятность (а это важнейшая концепция в науке) вообще практически не обсуждаема на языке причинности. Сколько раз я сам говорил студентам “Не следует путать корреляцию с каузальностью”, и все равно – это очень труднопонимаемая вещь.
(с) Professor Mikhail Katsnelson

Исследование детей много играющих в компьютерные игры,

Исследование детей много играющих в компьютерные игры, показало, что с их IQ ничего плохого не присходит, а вот тесты на внимание, скорость реакции и кратковременную память они проходят лучше, чем не-геймеры.
Исследовали больше 2000 детей в возрасте 9-10 лет, регулярно играющих больше 21 часа в неделю, причем во время тестов средствами фМРТ мониторили в реальном времени мозговую активность. Активность в тех разделах мозга, которые считаются ответственными за когнитивную деятельность у геймеров оказалась тоже чуть выше.
Источник

Алкоголь на захисті від деменції

Згідно з даними метааналізу, помірне вживання алкоголю (до 40 грамів на день) асоціювалося з нижчим ризиком розвитку деменції порівняно з помірністю протягом усього життя, і навпаки, утримання від алкоголю, мабуть, пов’язане з підвищеним ризиком розвитку деменції.

Джерело – https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/add.16035

Теория, эксперимент и фальсифицируемость

“Насколько я понимаю – физик в основном работает все же с опровержимыми теориями. И проверяет их как раз посредством измерений. При чем теория направляет и определяет его эксперименты, которые являются по отношению к ней вторичными, то есть проверками. Это говорил Поппер, и это, наверное, правда. Сначала нечто считается на бумаге (на компьютере), потом меряется. Нет?” (Елена Косилова)
Ну, давайте я попробую рассказать, как работаю я и мои коллеги. Важно при этом подчеркнуть – это мейнстримная наука. То, что мы делаем что-то “важное” и делаем это “хорошо” – можно обсуждать и опровергать, но мейнстримность вполне измерима формальными показателями (публикации, цитируемость, доклады на конференциях, гранты, премии, членство в научных сообществах и т.п.). Более того, и с “экспертными оценками” тут ситуация вполне однозначна. Скажем, у наших коллег из теории струн с цитируемостью, наградами и т.п. все более чем в порядке, но время от времени кто-нибудь из мейнстримных (см. выше) физиков или математиков публично заявляет, что теория струн – это какая-то неправильная наука. Про физику (и, в частности, теорию) конденсированного состояния никогда ничего подобного не слышал. Это вот совершенно базовая, хардкорная наука при _любом_ понимании.
Это я к тому, что, возможно, кто-то, кто точно знает и понимает, как устроена наука, увидев расхождения с моим рассказом, придет к хармсовскому выводу “ты не химик, а говно”. Почему бы и нет, люди на все пойдут, чтобы сохранить свою картину мира в неприкосновенности. Но это будет примерно такая ситуация: специалист по зоологии строит модель медведя из шарниров, пружинок и пластмассы (палка-палка-огуречик), а, когда ему указывают на некоторую переупрощенность модели и в качестве аргумента демонстрируют живого медведя, отвечает: а это у вас неправильный медведь, потому что где же у него пружинки.
Итак. Бывает ли такое, что, вот, теоретики что-то предсказали, а экспериментаторы потом померяли? Бывает. Но очень, очень редко. У меня было раза четыре в жизни, и это очень много – у подавляющего большинства моих коллег не было ни разу. Более того, эти экспериментальные подтверждения обычно немногочисленны и далеки от однозначности (дальше я объясню, в каком смысле). Чем же мы в основном занимаемся? Всяким разным.
Очень существенная часть современной теории конденсированного состояния – это исследование моделей, аналитическое (редко) или компьютерное. Экспериментальная проверка тут невозможна принципиально, потому что нет в природе такого объекта, как “модель Хаббарда”. Ну, то есть, одно время думали, что есть (“квантовые симуляции” в опыте с ультрахолоднми газами), но там столько ограничений и оговорок, что вряд ли сейчас кто-то относится к этому с полной серьезностью. Так что это – умозрительная гипотеза? Недоработанная, за которой потом, в процессе развития науки, последует настоящая фальсифицируемая (экспериментально) теория? Да нет. Связь с экспериментом есть. Но она другая. Скажем, та же “модель Хаббарда” вошла в моду в связи с исследованием высокотемпературной сверхпроводимости. Думает ли кто-нибудь, находясь в здравом уме, что реальные сверхпроводящие купраты описываются моделью Хаббарда? Это вряд ли. Более того, можно “фальсифицировать” это утверждение и опровергнуть его (скажем, рассчитать взаимодействие на разных узлах, отсутствующее в модели Хаббарда, и увидеть, что оно совсем не мало). Значит ли это, что “гипотеза не подтвердилась” и нужно предлагать следующую? Нет, совершенно не значит. Потому что мотивация исходно другая: понять, какие _в принципе_ могут быть механизмы сверхпроводимости, кроме уже известных, понять, чего _в принципе_ можно ожидать от “сильно коррелированных систем”, выработать правильный язык для обсуждения экспериментов (например, spectral density transfer). В общем, я бы сказал, что исследование, углубление и развитие _языка_ науки и является основной целью теоретика. Прямое сравнение с экспериментом возможно, но не обязательно.
Я, по стандартам своей науки, очень много работаю с экспериментаторами. И никогда – никогда! – это не выглядит так, что “теория направляет и определяет его эксперименты, которые являются по отношению к ней вторичными, то есть проверками”. В типичных (или, во всяком случае, наиболее успешных) случаях, это действительно _совместная_ работа, не разделимая на “теоретический” и “экспериментальный” этапы. Одни что-то “меряют”, другие “делают прикидки”, практически, одновременно и параллельно.
Предпоследнее (для такого короткого текста, по-хорошему, тут можно писать книги на сотни страниц). Современные эксперименты практически всегда косвенные. В конце концов, “экспериментальные данные” – это нечто нарисованное компьютером в условных цветах и имеющее смысл только в рамках определенной теоретической схемы. Скажем, то, что сканирующий туннельный микроскоп меряет “положение атомов” – это сугубо теоретическое утверждение, полученное с кучей оговорок и приближений, некоторые хорошо контролируемые, некоторые не очень. А уж как расшифровывают в мало-мальски сложных случаях рентгенограммы и нейтронограммы… Важная оговорка: это я не к тому, что экспериментальные данные “ненадежны”. Это я к тому, что они встроены в очень сложную картину мира, и их выделение в качестве “факта”, который может что-то “подтвердить” или “опровергнуть” – в высшей степени нетривиальная операция. Какая там “фальсификация”.
И последнее – это существование огромной серой зоны, которая, собственно, и составляет основное “тело” науки. “Ибо мы отчасти знаем, и отчасти пророчествуем”.
Из чего _не_ следует, что “наука – это не про истину”. А следует, что истина (в том числе, научная) – это процесс, а не состояние.
01.11.2019
(с) Professor Mikhail Katsnelson

Homo sapiens ніколи не були веганами

Веганство немає еволюційного прецеденту серед виду Homo sapiens, а строга веганська дієта викликає дефіцит вітамінів B12, B2, D, ніацину, заліза, йоду, цинку, високоякісних білків, омега-3 і кальцію.
Debunking the vegan myth: The case for a plant-forward omnivorous whole-foods diet
Дослідження на сайті видавництва Elsevier – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0033062022000834

Разум ученых столь же уязвим, как и у любого Homo

Результаты двойного слепого тестирования эффекта Матфея в науке (https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4190976) прискорбны. Исследование команды Юргена Хубера показало абсолютную предвзятость рецензирования научных статей.
• Статью, совместно написанную нобелиатом и новичком, предложили на рецензию 3300ти профильным ученым.
Предложили 3я способами:
– скрывая имена авторов (одного или обоих)
– не скрывая
• Из 2611 до кого дошло приглашение, согласилось дать рецензию всего 821. Предвзятость вела к отказам при знании имен авторов: рецензенты не хотели связываться с нобелиатом и тратить время на новичка.
• Дальше все стало совсем плохо. Рецензия зависела, в основном, от того, знал ли рецензент имена авторов (см рис):
– лишь 23% рекомендовали отклонить статью, когда нобелиат был единственным показанным автором
– 48% сделали это для анонимной статьи
– и 65% рекомендовали отклонить, когда новичок был единственным показанным автором.

Итого: статью нобелиата одобряют 77% рецензентов, а ту же статью новичка 65% пускают в отстой.

Следовательно, ученые столь же бессильны против когнитивных искажений, как и судьи, политики, эксперты (https://t.me/theworldisnoteasy/1447), да и вообще все люди.
И это значит, что в предельно усложнившемся мире, вошедшем в зону непредсказуемости, надежды на науку тают. Объективность и непредвзятость решений, предлагаемых наукой, крайне сомнительна. Ибо в ней, как и по всюду у людей, правит эффект Матфея.

Этот эффект, сформулированный еще Спасителем – «ибо кто имеет, тому дано будет и приумножится, а кто не имеет, у того отнимется и то, что имеет», – уже 2 тыс лет считается непреложной истиной, справедливой для всех областей деятельности людей.
Неважно, чем богат человек – деньгами, властью, репутацией, известностью и т.д., – богатые будут и дальше богатеть, а бедные беднеть до конца веков.

Такая несправедливость мира прискорбна, но вовсе не смертельна для развития цивилизации землян. Потенциально смертельной она становится при двух условиях:
1. Бесконечное усложнение мира в результате развития науки, технологий, экономики и устройства социума, влекущее все более сложные экологические, техногенные и техно-гуманитарные кризисы.
2. Достижение интеллектуального предела сложности задач, которые необходимо решать человечеству за все меньшее время на решение.

А главной причиной достижения нами интеллектуального предела сложности решаемых задач стали наши когнитивные искажения. Плата за богоподобный интеллект Homo оказалась неподъемной. Для выживания во все усложняющемся мире, мозг людей использует порожденные им же модели, интегрирующие информацию: полученную наследственно, извлекаемую из социо-когнитивных сетей социума и извлекаемую из собственного опыта. И вот тут засада.

Все 3 источника «отравлены» когнитивными искажениями разнообразной природы. Накладываясь на эффект Матфея, они лишают человека объективности. В результате этого принимаемые нами решения вытекают из искаженной картины мира. Последствия очевидны. Для экзистенциальных задач – это путь к катастрофам. И если в науке и дальше будут доминировать искаженные представления о мире, последствия будут прискорбными.
* * *
За матеріалами ТГ-канала “Малоизвестное интересное”

Financial Strain and Homelessness

Американські вчені досліджували безхатченок. Виявилося що “нижчий дохід, безробіття та бездомність у минулому” передбачають подальшу бездомність.
І що вони радять робити таким людям?
“…особам, які переживають бездомність…. може бути корисна допомога в підвищенні фінансової грамотності, покращенні управління грошима та досягненні фінансового благополуччя”.
Якщо ви бідний і у вас немає житла, радимо вам стати багатим і тоді ви зможете собі його придбати.
Якщо ви голодний, бо у вас немає грошей на іжу, то радимо самім собі приготувати щось. Ну, скажімо, телячі реберця «Фуайо»: товсто нарізане м’ясо, щонайменше чотири сантиметри. Дві середнього розміру цибулини, п’ятдесят грамів м’якішу, сімдесят п’ять грамів натертого сиру грюєр, п’ятдесят грамів вершкового масла. М’якіш розкришити, перемішати з тертим сиром, натерти на тертці цибулю, розтопити сорок грамів олії в невеликому сотейнику, одночасно на сковорідці підрум’янити терту цибулю на маслі, що залишилося, укласти в судок на дно половину цибулі, на нього м’ясо, присмавши сіллю і перцем, і весь залишок цибулі зверху. Поверх цибулі – сир, перемішаний з м’якушем, під нього залити масло. Побризкати запіканку міцним бульйоном і вином і протримати в печі близько півгодини, додаючи вино і бульйон. На гарнір радимо кольорову капусту.
* * *
The findings showing that financial strain mediated the association between severe mental illness and homelessness support assessment of financial well-being in the context of treatment of mental illness and homeless service programs. The results suggest that individuals experiencing homelessness who have severe mental illness may benefit from assistance increasing financial literacy, improving money management, and achieving financial well-being.
https://journals.lww.com/lww-medicalcare/Fulltext/2021/04001/Financial_Strain,_Mental_Illness,_and.9.aspx

О доказательствах в физике

Начнем с банальности: никакой строгой, полной и непротиворечивой системы доказательств не бывает. Но об этом “все”, по крайней мере, слышали звон, говорить про это не очень интересно, и вообще, пусть математики и логики хоронят своих мудрецов… то есть, простите, мертвецов. Вопрос, наверно, не в этом. Вопрос (как понял) в том, как возможна хотя бы приблизительная уверенность в правильности утверждений в принципиально открытом мире, где, потенциально, все связано со всем. Всегда ведь можно сказать, что какой-нибудь новый неучтенный фактор перевернет все с ног на голову или наоборот.
Про это можно писать тома, со ссылками, примерами и подробными обоснованиями. В формате записи в блоге можно и уместно отметить следующее:
1. Познание начинается с середины, с попыток описать более-менее систематически мир вокруг нас. Потом мы движемся к “основам” (которые на самом деле никакими основами не меняются). Там новые факторы могут заставить нас радикально пересмотреть подход, но на описание мира вокруг нас это почти не влияет. Законы термодинамики более надежны, чем квантовая теория поля. Эйнштейн говорил, что классическая термодинамика – единственная теория, в отношении которой он убежден, что в пределах своей применимости она останется верной навсегда.
2. Это частный случай более общего свойства: наше описание мира иерархично, причем – и это очень важно – описание каждого уровня реальности в очень сильной степени не зависит от описания более глубинных уровней. По этому поводу часто произносится слово emergence. Речь идет о некоторых “классах универсальности” поведения сложных систем, причем, о сравнительно небольшом числе таких классов. Малые неучтенные взаимодействия не выводят, как правило, систему из данного класса.
3. Требование устойчивости (robustness) такого рода может даже использоваться для вывода законов природы – как, например, в нашем подходе к квантовой механике. То есть, те теории, которые не обладают этим свойством устойчивости, независимости от неизвестных деталей на глубинном уровне, просто не должны рассматриваться.
4. С этим, кстати, связано требование перенормируемости в квантовой теории поля. Неперенормируемые теории нефизичны именно потому, что зависят от тех масштабов, где мы ничего не знаем и, возможно, не узнаем. Нетривиальное утверждение состоит в том, что устойчивые теории возможны и существуют.
5. В более общем плане, речь идет вообще о возможности феноменологической науки (прототипом как раз и является классическая термодинамика).
6. Вот по всему по этому принцип соответствия является основным законом развития физики, а болтовня о “научных революциях” пользуется популярностью в основном среди “неученых любителей наук”. Профессионалы знают, что квантовая механика не отменила классическую, более того, в двадцатом веке последняя расцвела пышным цветом (детерминированный хаос, нетривиальные полностью интегрируемые системы, и так далее).
7. И так далее.
14.05.2017

(с) Михаил Иосифович Кацнельсон

Деньги делают младенцев умнее

В исследовании говорится что, денежная помощь бедным матерям повышает активность мозга у младенцев. Доход увеличился примерно на 20% и деньги можно было тратить по своему усмотрению.

Исследователи набрали тысячу пар мать-дитя (почти сразу после рождения ребенка) и случайным образом разделили семьи на две группы — одна получала номинальные 20$ в месяц, другая 333$. Используя электроэнцефалограммы (исследуют активность мозга) для детей в возрасте 1-го года (то есть тест проводили 1 год), исследователи обнаружили, что в группе, получавшей больше денег, у ребенка наблюдалась более быстрая мозговая активность, чем в группе, получавшей 20$.

Различия были статистически значимыми по большинству, но не по всем показателям и были наибольшими в частях мозга, наиболее связанных с когнитивным развитием. Сейчас выплаты планируют продолжать вплоть до 4-х лет, чтобы еще раз провести тесты.

Исследователи пытаются понять, почему деньги повлияли — возможно можно купить более качественное питание или получить качественное медобслуживание, ну или может мама меньше стрессует на ребенка. На самом деле интересный вопрос, биология и политика ближе друг к другу, чем может показаться, а мозг чрезвычайно чувствителен к окружающей среде.

Источник – https://www.nytimes.com/2022/01/24/us/politics/child-tax-credit-brain-function.html

Глобальне потепління та на Марсі

Виявляється, клімат змінюється не лише на Землі. Йде потепління і Марсі. Вперше це було відзначено у замітці Nature у 2007 році: «За період з отримання останніх відомостей від «Вікінгів» у 1977 році та до моменту отримання перших даних із зонда «Марс Глобал Сервейор» у 1999 році температура марсіанської поверхні піднялася на 0,86 C».
Інші дані показують, що з 1999 до 2020 року Марс потеплів ще на 0,3-0,4 градуса.
І пов’язано це із зміною (збільшенням) сонячної активності. Більше явних причин немає – люди та їхня діяльність з виділення парникових газів на планеті відсутні.
Ймовірно, потепління на Землі може мати ті самі «сонячні» причини.

1 2 3 4