Японцы получают Шнобелевские премии десять лет подряд: в чём причина?

Слизевики в лабиринте

Действительно ли можно поскользнуться, если наступить на банановую кожуру? Можно ли из коровьего навоза выделить ванилин? Шнобелевская (Игнобелевская) премия присуждается за такие забавные исследования. Она была учреждена одним американским издательством как пародия на Нобелевскую премию, и ежегодно присуждается десяти исследованиям, которые могут рассмешить и заставить задуматься.

За 26 лет награждений она только семь раз не присуждалась японским исследователям, а за десятилетний период с 2007 до 2016 года они получали её ежегодно. Япония – страна Шнобелевских премий. Две темы, упомянутые в начале статьи, – одни из лауреатов. Откуда же берутся настолько свежие идеи? Мы попробуем разобраться, посмотрев на историю премии.

В 2008 году премию по когнитивной науке получило исследование группы из Университета Хоккайдо под руководством профессора Накагаки Тосиюки, которая изучала слизевиков. Это аморфные желеобразные существа, и по ним не скажешь, что они могут чем-то удивить, но группа Накагаки доказала, что слизевик Physarum polycephalum способен проходить лабиринт. Поразительно, что настолько простое существо может решать такие задачи, и удивительно, что учёные догадались провести такие опыты. Как же слизевик проходит лабиринт?

Жёлтый слизевик направляется к пище (в центре)

Слизевик способен постепенно двигаться к пище. Если пища находится в нескольких местах, он растягивается между ними, образуя трубчатую структуру, напоминающую кровеносные сосуды. В трубках содержится вязкая жидкость (протоплазма), которая, как кровь, снабжает весь организм питательными веществами. Эти трубки и показывают, как слизевик проходит лабиринт.

Посмотрим, как это происходит. Вначале пищу раскладывают по всему лабиринту, чтобы слизевик по нему распространился. После этого оставляют пищу только в начале и в конце лабиринта; постепенно формируется трубка, соединяющая начало и конец, а другие двигаются и становятся всё тоньше. В результате остаётся трубка, проходящая по кратчайшему пути между началом и концом лабиринта. Профессор Накагаки объяснил структуру, порождающую это явление, через математику и биологию, и открыл новое научное направление.

Поведение слизевика в лабиринте

Как заставить человека замолчать?

Рассмотрим ещё одно исследование, удостоившееся премии. В 2012 году в области акустики премию получил Курихара Кадзутака и его группа из Национального института передовой индустриальной науки и технологии. Так оценили разработанный группой «глушитель речи», заставляющий замолчать разговорчивого человека без применения насилия. Кому не случалось сталкиваться с человеком, который очень долго говорит на совещании, или громко разговаривает в библиотеке – и стоило бы сделать замечание, но не хочется затевать ссору… Курихара и другие исследователи занялись этой бытовой проблемой, которую ещё никто не изучал с научной точки зрения.

«Глушитель речи» представляет собой устройство, состоящее из направленного микрофона, при помощи которого оно записывает звук, идущий с определённого направления, и динамик, испускающий звук в этом направлении. Направленный на разговаривающего человека, он возвращает ему его речь с небольшой задержкой. Для говорящего странно слышать собственный голос со стороны и это заставляет его умолкнуть.

«Глушитель речи». Серебристый цилиндр сверху – микрофон, чёрная часть внизу – динамик

Этот эффект называется «запаздывающий возвратный аудиосигнал», и он известен уже давно. Курихара преуспел в том, что с юмором подошёл к бытовой проблеме навязчивой речи и возможности её мирного разрешения.

Даже недалёкий человек может найти сокровище

В этих двух примерах, которые приведены выше, была оценена новизна идей, которые не приходили в голову другим людям. Как же рождаются такие идеи? На этот вопрос сложно ответить в двух словах, но намёк на ответ можно увидеть в записках японского учёного 80-летней давности.

Физик Тэрада Торахико

Автор записок – физик Тэрада Торахико (1878-1935). Он известен своими передовыми на тот момент исследованиями – рентгеноструктурным анализом кристаллов. В записках он рассматривает повседневную жизнь с точки зрения учёного, и даже по прошествии 80 лет его книга находит своих читателей – в основном студентов университетов.

В изданной в 1933 году книге «Учёный и голова» он пишет:

«Для того, чтобы стать учёным, необходимо, чтобы голова хорошо работала» – такой расхожий тезис в речи использует обычный человек. Пожалуй, в некотором смысле так и есть. Однако, с другой стороны, тезис «Учёному необходимо, чтобы голова работала плохо» в определённом смысле тоже справедлив…  (Здесь и далее цитаты приводятся по книге «Учёный и голова» изд-ва «Хэйбонся»)

Обычно говорят, что учёному нужна светлая голова. Чтобы правильно объяснить природный феномен с его сложной структурой, ему нужна способность анализировать. Что же Тэрада Торахико имеет в виду, когда говорит, что «необходимо, чтобы голова работала плохо»? Вот как он это объясняет:

Людей, о которых говорят, что у них голова работает хорошо, можно сравнить с быстроногим путником. Он может быстрее других добраться туда, куда другие ещё не дошли, но зато не исключено, что он упустит из вида что-то важнейшее, притаившееся на обочине или на боковой тропинке. Человек, у которого голова соображает плохо, медленно бредущий путник гораздо медленнее добираются до цели, но случается и так, что именно они подберут по пути бесценное сокровище.

Два примера исследований, получивших Шнобелевку, о которых говорили выше, прекрасно иллюстрируют эти слова. Исследователи обратили внимание на то, чего до них никто не замечал, и в результате пришли к новому открытию или изобретению. Однако почему на эти проблемы никто не обращал внимания – не оттого ли, что они незначительны? Тэрада Торахико убеждён, что это далеко не всегда так:

Сообразительные люди, даже если им приходит в голову какая-то работа, смотрят на неё с точки зрения ценности её результатов, и если результат окажется незначительным, пускай даже они приложат все силы – часто они отказываются от неё. Однако недалёкий исследователь этого не предвидит, и очертя голову хватается за эту работу, какой бы никчемной она ни казалась другим, и продвигается вперёд, ни на кого не оглядываясь. Нередко бывает, что это приводит к непредвиденным и очень значительным результатам. При этом сообразительные люди склонны переоценивать силу сообразительности и забывать о беспредельной глубине природы. Ценность результатов научного исследования обычно никому не видна до тех пор, пока она себя не проявит, и неудивительно, что результаты, которые никто не мог оценить в тот момент, когда они были получены, впервые получают признание через десять или сто лет.

Вероятность открытия

Часто бывает, что никчемные на первый взгляд исследования, когда их проводят последовательно, приносят неожиданные плоды. На самом деле и два приведенных выше исследования будут продолжаться.

Накагаки Тосиюки, открывший способность слизевиков проходить лабиринты, подумал, что эта их способность может помочь в проектировании сети автомобильных и железных дорог – слизевик, соединяющий места, где оставлена пища, напоминает дорогу, соединяющую населённые пункты. И действительно, структура, которую формирует слизевик на сделанной из агар-агара карте Японии, где на месте городов находится пища, очень напоминает реальную карту железных дорог. Возможно, если изучить математические принципы поведения слизевиков, то можно разработать новые методы симуляции. За это исследование группа профессора Накагаки во второй раз получила Шнобелевскую премию – на этот раз в области транспортного планирования.

Курихара Кадзутака, сконструировавший «глушитель речи», в 2014 году основал научное сообщество изучения дефектов коммуникации. Технологию снижения психологической нагрузки (например, усталость от общения в социальных сетях) он назвал SHYHACK, и разрабатывает проблему уже под новым углом зрения. В тематику сообщества включены такие новые технологии с забавными названиями, как «Система проектирования вечеринок для людей, которые слишком озабочены тем, что о них подумают другие».

Неизвестно, вдохновила ли лауреатов Шнобелевской премии книга Тэрады Торахико, но несомненно то, что богатая фантазия японских исследователей – порождение той свободы и непринуждённости исследовательского окружения, символом которой является «Учёный и голова». Какими же новыми «глупыми» исследованиями учёные удивят нас в дальнейшем?

Источник: Тэрада Торахико, Кагакуся то атама (Учёный и голова), «Хэйбонся», 2015

Фотография к заголовку: Профессор Университета Рицумэйкан Хигасияма Ацуки получает Шнобелевскую премию 2016 года за исследование, в ходе которого установлено, что если смотреть на предмет вниз головой между своих ног, то расстояние до него визуально сокращается (AP/Aflo)