Παρασκευή, 16 Ιουνίου 2017

Οι αριστερόχειρες καλύτεροι στα μαθηματικά. Study finds link between handedness and mathematical skills

Τα μαθηματικά είναι... σπορ για αριστερόχειρες, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Left-handers seem to have, on average, an edge when solving demanding mathematical tasks – at least during primary school and high school. Also, being strongly right-handed may represent a disadvantage for mathematics. Taken together, these findings show that handedness, as an indicator of connectivity between brain hemispheres, does influence cognition to some extent. Barack Obama signs at his desk. Credit: Pete Souza

Οι αριστερόχειρες είναι γενικά καλύτεροι από τους δεξιόχειρες στην επίλυση μαθηματικών προβλημάτων και όσο πιο δύσκολο είναι το πρόβλημα, τόσο μεγαλύτερη είναι η υπεροχή των αριστερόχειρων, σύμφωνα με βρετανική μελέτη που δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Frontiers in Psychology.

Ερευνητές από τη Μ. Βρετανία, με επικεφαλής τον Τζιοβάνι Σάλα του Τμήματος Ψυχολογικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Λίβερπουλ, συνεργάστηκαν με ειδικούς από την Ιταλία και την Ολλανδία και πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων σε περισσότερους από 2.300 μαθητές Δημοτικού και Γυμνασίου, οι οποίοι κλήθηκαν να λύσουν μαθηματικά προβλήματα με διαφόρους βαθμούς δυσκολίας.

«Αριστερή» υπεροχή κυρίως στα αγόρια

Οι αριστερόχειρες και οι δεξιόχειρες είχαν σε γενικές γραμμές παρόμοιες επιδόσεις, όταν τα προβλήματα ήταν σχετικά απλά. Όταν, όμως, τα πράγματα δυσκόλευαν, τότε οι αριστερόχειρες υπερτερούσαν, κάτι που φαινόταν ιδιαίτερα στα αγόρια που έγραφαν με το αριστερό χέρι. Ο μέσος αριστερόχειρας ήταν καλύτερος από τον μέσο δεξιόχειρα στην επίλυση απαιτητικών μαθηματικών προβλημάτων.

Επιπλέον, οι «ακραίοι» δεξιόχειρες -που χρησιμοποιούσαν μόνο το δεξί χέρι για να γράψουν, να σχεδιάσουν, να πετάξουν κάτι κ.α.- είχαν κατά μέσο όρο χειρότερες επιδόσεις σε όλα τα μαθηματικά τεστ, σε σχέση με τους «μετριοπαθείς» δεξιόχειρες, που κατά καιρούς χρησιμοποιούσαν και το αριστερό και τους αριστερόχειρες.

Εκτιμάται ότι παγκοσμίως ένα ποσοστό 10-13,5% των ανθρώπων δεν είναι αμιγώς δεξιόχειρες. Λίγοι από αυτούς χρησιμοποιούν άνετα και τα δύο χέρια, αλλά οι περισσότεροι είναι καθαρά αριστερόχειρες. Η προτίμηση στο ένα χέρι ή στο άλλο θεωρείται από τη νευροεπιστήμη ότι αποτελεί εκδήλωση της εγκεφαλικής λειτουργίας. Οι αριστερόχειρες εμφανίζουν κατά μέσο όρο πιο ανεπτυγμένο δεξί ημισφαίριο εγκεφάλου, ενώ οι δεξιόχειρες πιο ανεπτυγμένο αριστερό ημισφαίριο.

Βελτιωμένη «συνδεσμολογία»

The corpus callosum. Credit: Life Science Databases(LSDB)/wikipedia, CC BY-SA

Επιπλέον, το μεσολόβιο, η δέσμη νευρικών ινών που συνδέει τα δύο εγκεφαλικά ημισφαίρια, είναι συνήθως μεγαλύτερη στους αριστερόχειρες, πράγμα που είναι άγνωστο γιατί συμβαίνει. Αυτή η βελτιωμένη «συνδεσμολογία», σύμφωνα με ορισμένους επιστήμονες, επιτρέπει στους αριστερόχειρες να διαθέτουν ανώτερη εγκεφαλική επεξεργασία των πληροφοριών. Αυτό πιθανώς εξηγεί γιατί υπάρχει μεγαλύτερη αναλογία αριστερόχειρων (σε σχέση με το ποσοστό τους στο γενικό πληθυσμό) μεταξύ των μουσικών, των καλλιτεχνών γενικότερα, των αρχιτεκτόνων, των σκακιστών, των μαθηματικών (και δη των ταλαντούχων) κ.α.

Από την άλλη, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι οι αριστερόχειρες όχι μόνο δεν έχουν κάποιο νοητικό πλεονέκτημα, αλλά υστερούν κιόλας σε σχέση με τους δεξιόχειρες. Μια έρευνα βρήκε ότι τα αριστερόχειρα παιδιά έχουν ελαφρώς υποδέεστερες επιδόσεις σε μια σειρά από αναπτυξιακά τεστ, ενώ μια άλλη διαπίστωσε ότι το ποσοστό των αριστερόχειρων είναι ελαφρώς μεγαλύτερο μεταξύ των ατόμων με νοητική υστέρηση.


Δεν υπάρχει Σύμπαν χωρίς Μεγάλη Έκρηξη. No Universe without Big Bang

Δεν υπάρχει «ομαλή αρχή»: σχεδόν παράδοξα, μια ομαλή αρχή προκαλεί μεγάλες κβαντικές διακυμάνσεις (δεξιά) και έτσι αποτρέπει την δημιουργία ενός μεγάλου σύμπαντος έτσι όπως το βλέπουμε σήμερα (αριστερά). No "smooth beginning": almost paradoxically, a smooth beginning causes large quantum fluctuations to grow (right), and thus prevents the development of a large universe as we know it (left). Credit: J.-L. Lehners (Max Planck Institute for Gravitational Physics)

Σύμφωνα με την γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν, η καμπυλότητα του χωροχρόνου στην Μεγάλη Έκρηξη ήταν άπειρη. Στην πραγματικότητα, σ’ αυτό το σημείο αποτυγχάνουν όλα τα μαθηματικά εργαλεία και η θεωρία καταρρέει. Ωστόσο, η ιδέα ότι η αρχή του σύμπαντος θα μπορούσε να ερμηνευθεί με ένα απλούστερο τρόπο, ώστε να αποφευχθούν οι απειρισμοί της Μεγάλης Έκρηξης, εξακολουθούσε (και εξακολουθεί) να είναι ελκυστική. Μια κοσμολογική θεωρία πρέπει να προβλέπει μαζί με την επιτυχημένη δυναμική εξέλιξη του σύμπαντος και μια ερμηνεία της αρχικής κατάστασης. Λύσεις για την αρχική κβαντική κατάσταση προσπάθησαν να δώσουν οι James Hartle και Stephen Hawking με την πρότασή τους «χωρίς σύνορο» και ο Vilenkin με την «κυματοσυνάρτηση σήραγγος».

Τώρα σε μια νέα δημοσίευσή τους [Lorentzian quantum cosmology] οι Job Feldbrugge, Jean-Luc Lehners και Neil Turok, χρησιμοποιώντας καλύτερες μαθηματικές μεθόδους δείχνουν πως αυτές οι ιδέες δεν μπορούν να λειτουργήσουν. Έτσι, η μεγαλειώδης έναρξη της Μεγάλης Έκρηξης συνεχίζει να διατηρεί όλο της το μυστήριο.

Ένας από τους κύριους στόχους της κοσμολογίας είναι να κατανοήσουμε την αρχή του σύμπαντος. Τα δεδομένα του διαστημικού τηλεσκοπίoυ Planck αποδεικνύουν πως πριν από 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια το σύμπαν αποτελούσε μια θερμή και πυκνή «σούπα» σωματιδίων. Από τότε το σύμπαν συνεχίζει να διαστέλλεται. Αυτό είναι το κυρίως δόγμα της θεωρίας της Μεγάλης Έκρηξης, αλλά η θεωρία δεν περιγράφει τα πολύ πρώιμα στάδια, όταν οι συνθήκες που επικρατούσαν ήταν ακραίες. Πράγματι, πηγαίνοντας πίσω προσεγγίζοντας την αρχή, την Μεγάλη Έκρηξη, η ενεργειακή πυκνότητα και η καμπυλότητα αυξάνονται και τείνουν στο άπειρο.

Ως εναλλακτική λύση, οι προτάσεις «χωρίς-σύνορο» και «κυματοσυνάρτηση σήραγγος» υποθέτουν πως το μικροσκοπικό πρώιμο σύμπαν προέκυψε εξαιτίας του κβαντομηχανικού φαινομένου σήραγγος από το τίποτα και στην συνέχεια διαστελλόμενο έφτασε στο μεγαλειώδες μέγεθος που βλέπουμε σήμερα. Η καμπυλότητα του χωροχρόνου θα ήταν μεγάλη, αλλά πεπερασμένη σ’ αυτό το αρχικό στάδιο και η γεωμετρία θα ήταν ομαλή χωρίς σύνορα (βλέπε εικόνα, αριστερά). Αυτή η αρχική διαμόρφωση θα αντικαθιστούσε την Μεγάλη Έκρηξη. Όμως, οι πραγματικές συνέπειες αυτής της υπόθεσης δεν ήταν ξεκάθαρες. Στην νέα δημοσίευση, με την χρήση καλύτερων μαθηματικών μεθόδων επιχειρείται να προσδιορίσουν με σαφήνεια τις επιπτώσεις αυτών των 35χρονων θεωριών.

Τελικά, το αποτέλεσμα της νέας μελέτης είναι πως οι αυτές οι εναλλακτικές λύσεις για την Μεγάλη Έκρηξη δεν είναι πραγματικές εναλλακτικές. Ως αποτέλεσμα της αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg, αυτά τα μοντέλα δεν συνεπάγονται πως μόνο ομαλά σύμπαντα προκύπτουν από το τίποτα διαμέσου φαινομένου σήραγγος, αλλά μπορούν επίσης να προκύψουν και μη ομαλά σύμπαντα (βλέπε εικόνα, δεξιά). Μάλιστα, όσο πιο «ακανόνιστα και τσαλακωμένα» τόσο πιο πιθανά είναι. Συνεπώς, η πρόταση «χωρίς σύνορα» δεν συνεπάγεται ένα τεράστιο σύμπαν σαν αυτό που ζούμε, αλλά μάλλον μικροσκοπικά σύμπαντα που καταρρέουν αμέσως.

Ως εκ τούτου δεν μπορεί να παρακάμψει κανείς τόσο εύκολα την Μεγάλη Έκρηξη. Οι ερευνητές Lehners et al προσπαθούν τώρα να κατανοήσουν ποιός μηχανισμός θα μπορούσε να διατηρήσει αυτές τις μεγάλες κβαντικές διακυμάνσεις κάτω από τις πιο ακραίες συνθήκες, επιτρέποντας να ξεδιπλωθεί το μεγάλο μας σύμπαν.