Компьютерра - Журнал Компьютерра №720

Существование гравитационных волн - слабых волнообразных искривлений пространства-времени - предсказывает общая теория относительности, развитая Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В этой теории действие гравитации эквивалентно искривлению пространства-времени, а гравитационные волны порождает любая масса, движущаяся с ускорением. Гравитационные волны слабы, и, чтобы заметно взволновать пространство, нужны большие массы и ускорения. Они возникают в космических катастрофах вроде взрывов сверхновых или столкновениях/слияниях звезд или черных дыр. Быстро вращающиеся компактные двойные системы (обычная звезда в паре с нейтронной звездой или черной дырой) тоже могут порождать заметные гравитационные волны. Замедление скорости вращения таких пар из-за потери энергии на гравитационное излучение и считается основным косвенным доказательством существования гравитационных волн и справедливости общей теории относительности.

Однако сами гравитационные волны до сих пор зарегистрированы не были. Для их обнаружения построили несколько обсерваторий, самая большая из которых - LIGO - обошлась почти в полмиллиарда долларов. Она начала разрабатываться еще в 1990-х и достигла проектной чувствительности к 2005 году. LIGO состоит из двух гигантских L-образных лазерных интерферометров с плечами длиною по четыре километра, построенных в трех тысячах километрах друг от друга. Один из них расположен близ Ливингстона, штат Луизиана, а дугой неподалеку от Ричланда, штат Вашингтон. Тщательно изолированные от сейсмических колебаний интерферометры способны зарегистрировать относительные изменения длины своих плеч с точностью до 21 знака после запятой. Большое расстояние между приборами позволяет статистически исключить остатки сейсмических колебаний и определить направление на источник гравитационной волны.

Согласно расчетам, LIGO способна зарегистрировать гравитационные волны от двойной системы с массой звезд порядка солнечной на расстоянии до полусотни миллионов световых лет от земли. И уж подавно должна была обнаружить волну от источника короткой гамма-вспышки в созвездии Андромеды на удалении 2,5 млн. световых лет, если она является результатом столкновения звезд. Исключая совсем уж дикие гипотезы о диссипации гравитационных волн в другие измерения, разумно предположить, что либо гравитационных волн не существует, либо короткие гамма-вспышки имеют другой источник и не связаны с движением массивных объектов. Вторая гипотеза пока более вероятна.

По-видимому, судьба гравитационных волн, а с ними и общей теории относительности, лежащей в основе современных представлений об устройстве вселенной, будет решена уже в ближайшие годы. Если обсерватория LIGO пока способна зарегистрировать лишь очень редкие события, то ее модифицированный вариант Advanced LIGO с повышенной на порядок чувствительностью должна будет регистрировать гравитационные волны несколько раз в месяц. Начало ее работы запланировано на 2014 год. ГА

Психологические и культурологические исследования показали, что для западного мировосприятия характерен аналитический подход: выделение индивидуальности объектов, вычленение их из контекста ситуации и разложение по полочкам понятий, тогда как восточноазиатская культура отличается "целостным" взглядом на мир, рассматривая объекты и явления в неразрывном единстве с окружением. Оказалось, что эти психологические различия проникают гораздо глубже "культурного слоя" и затрагивают память, восприятие и даже физиологию работы головного мозга

Ученые из Массачусетского технологического института впервые исследовали различия в активности головного мозга людей, принадлежащих к европейской и азиатской культурам при решении разных задач. В эксперименте под руководством Джона Габриели (John Gabrieli) участвовали десяток коренных американцев и столько же представителей восточной Азии, приехавших в США совсем недавно и еще не успевших попасть под культурный пресс "самой свободной страны мира". Во время теста активность различных областей мозга регистрировалась с помощью магниторезонансного сканера, позволяющего проследить интенсивность кровообращения в тканях (чем она выше, тем выше активность области).

Испытуемые должны были сравнить рисунки в виде набора линий, заключенных внутри квадратов. В первом испытаним проверялась способность отделять объекты от окружения: "подопытным" предлагалось сравнить длину линий, не обращая внимания на квадрат, то есть вынести абсолютное суждение о длине линий. Второй тест выявлял способность делать относительные суждения, то есть рассматривать объекты в совокупности с окружением: нужно было выявить пропорции между линиями и квадратом. Эти задачи умышленно были настолько просты, что с поведенческой точки зрения представители обеих "культур" справились с ними одинаково хорошо: например, не было задержек по времени или иных затруднений при решении разных тестов той или иной группой.

"Особенности национального мышления" вскрылись на более глубоком уровне. Оказалось, что при решении одной и той же задачи активность мозга у представителей разных групп кардинально отличалась. При решении тестов на целостное восприятие "американский" мозг (которому это дается труднее, чем поиск абсолютных выводов) "ярко" включил области, ответственные за концентрацию внимания, он как бы давал себе команду: "сосредоточься и будь внимателен, это надо проглотить разом". В целом мозг американцев, как следует из карт распределения активности, был гораздо сильнее "напряжен" при решении проблем целостного восприятия, нежели мозг азиатов, которым эти задачи давались почти без напряжения. С тестами на разложение и анализ дело обстояло с точностью до наоборот: американцы щелкали их так лихо, что даже массачусетский сканер не уловил признаков явной активности "звезднополосатого" мозга, тогда как "восточный" мозг заметно "светился", отделяя линии от квадратов. По словам исследователей, они не ожидали, что различия между культурными группами окажутся столь велики. Кроме того, ученые использовали опросные тесты, чтобы как-то охарактеризовать степень идентификации человека с той или иной культурой. Как оказалось, чем выше степень такой самоидентификации, тем более выражены различия в активации отделов мозга при решении разных задач.

Пока неясно, насколько устойчивы эти различия: станет ли восточное мышление более аналитическим в котле американской жизни или сохранится в первозданном виде до конца дней своего носителя? И главное: каковы же причины этих отличий?