Υπολογιστές αναγνωρίζουν ανθρώπινες μορφές στον κυβισμό. Computer Vision Algorithms Detect Human Figures In Cubist Art

Στο κατά πόσο ένα πρόγραμμα υπολογιστή μπορεί να αναγνωρίσει ανθρώπινες φιγούρες σε πίνακες ζωγραφικής που εντάσσονται στο κίνημα του κυβισμού προσπάθησαν να απαντήσουν ορισμένοι επιστήμονες του πανεπιστημίου του Μπέρκλι στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ. Humans still rule when it comes to recognising people in Picasso’s paintings. But the way machine vision algorithms fail hints at how humans do this task, say computer scientists.

Η ανθρώπινη όραση έχει εξελιχθεί ώστε να αναγνωρίζει ανθρώπινες φιγούρες σε όλες τις διαφορετικές περιπτώσεις είτε πρόκειται για τον πραγματικό κόσμο, είτε για τέχνη μέσω αναπαραστάσεων.

Pablo Picasso, Portrait d'Ambroise Vollard, 1910. Huile sur Toile, 93x66 cm.

Η κατάσταση γίνεται λίγο πιο περίπλοκη όταν εμπλέκονται πιο αφηρημένες μορφές τέχνης όπως ο κυβισμός ή ο υπερρεαλισμός στις οποίες τα σχήματα αλλοιώνονται, δυσχεραίνοντας πολλές φορές την αναγνώρισή τους. Εάν μάλιστα οι άνθρωποι έχουν αποδείξει πως δε δυσκολεύονται ιδιαίτερα να αναγνωρίσουν έναν άνθρωπο σε ένα πίνακα του Πικάσο, για τους υπολογιστές τα πράγματα δεν φαίνονται να είναι τόσο απλά.

Στο ερώτημα αυτό, στο κατά πόσο δηλαδή ένα πρόγραμμα υπολογιστή μπορεί να αναγνωρίσει ανθρώπινες φιγούρες σε πίνακες ζωγραφικής που εντάσσονται στο κίνημα του κυβισμού προσπάθησαν να απαντήσουν ορισμένοι επιστήμονες του πανεπιστημίου του Μπέρκλι στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ στη μελέτη τους «Αναγνωρίζοντας ανθρώπους στον κυβισμό».

Pablo Picasso, Femme aux poires, Fernande, Woman with pears, Fernande, 1909. Huile sur Toile  92x73 cm.

O κυβισμός ήταν ένα από τα κινήματα στη ζωγραφική του 20ού αιώνα με τη μεγαλύτερη επιρροή ανάμεσα στους καλλιτέχνες, με πρωτεργάτες ζωγράφους όπως τον Ζόρζ Μπρακ και τον Πάμπλο Πικάσο. Στις εικόνες των αντίστοιχων πινάκων οι μορφές παρουσιάζονται τεθλασμένες, σα να ενώνονται οι οπτικές που θα είχαν παρατηρητές από διαφορετικές γωνίες. Ως αποτέλεσμα, ένας πίνακας κυβισμού περιέχει πολλά θραύσματα της αντίληψης του ζωγράφου για το ίδιο αντικείμενο.

Η μέθοδος που ακολούθησαν οι ερευνητές στην εργασία τους ήταν να επιλέξουν μία λίστα από 218 πίνακες κυβισμού με τίτλους που υποδείκνυαν πως περιείχαν ανθρώπινες φιγούρες. Στη συνέχεια ρώτησαν 18 συμμετέχοντες τα βαθμολογήσουν το βαθμό της αφαίρεσης σε κάθε εικόνα, σε μία κλίμακα από το 1 εώς το 5 και να σχηματίσουν ένα παραλληλόγραμμο γύρω από κάθε άνθρωπο.

Έπειτα στράφηκαν στους υπολογιστές τους, προσπαθώντας να αναπαράγουν τα αποτελέσματα. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποίησαν αλγορίθμους που βασίζονται στα νευρωνικά δίκτυα, μία τεχνική που τα τελευταία χρόνια έχει φέρει επανάσταση στον τομέα της αναγνώρισης προσώπου καθώς χρησιμοποιεί υπάρχοντα δεδομένα για να εκπαιδευθεί και να βελτιώσει την απόδοσή της. Εκπαιδεύοντας αρχικά το σύστημά τους με φωτογραφίες ανθρώπων, το τροφοδότησαν στη συνέχεια με τη βάση δεδομένων των 218 πινάκων που είχαν παρουσιάσει στους συμμετέχοντες στην έρευνα, με την ίδια απαίτηση να τοποθετήσουν ένα περίγραμμα γύρω από κάθε άνθρωπο.

Having trained all of these algorithms using a dataset of natural images of human figures, Ginosar and co then gave each algorithm the set Cubist images to study. The goal for each algorithm was to draw a box around the area of the picture containing the human figure, just as the human participants had done. The results provide a fascinating insight into the capabilities of computer vision algorithms but also into the nature of human perception.

Τα αποτελέσματα δίνουν μία πολύ χρήσιμη ματιά στο πως λειτουργούν οι αλγόριθμοι υπολογιστικής όρασης ενώ είναι αποκαλυπτικά και για την ανθρώπινη αντίληψη. Δίχως να αποτελεί έκπληξη, οι άνθρωποι τα πηγαίνουν καλύτερα στην εκτίμηση του κυβισμού, συγκεντρώνοντας διπλάσιο βαθμό στη σχετική αξιολόγηση, σε σχέση με τους υπολογιστές. Καθώς μάλιστα η αφαίρεση στον πίνακα αυξάνεται, τα αποτελέσματα για τον αλγόριθμό γίνονται ολοένα και πιο καταστροφικά, αντίθετα με τους ανθρώπους οι οποίοι δε φαίνονται να επηρεάζονται τόσο. Η παρατήρηση αυτή αντίκειται σε μία διαδεδομένη αντίληψη των νευρολόγων πως οι άνθρωποι αντιλαμβάνονται τα αντικείμενα αναλύοντας τα επιμέρους τμήματά τους.

Georges Braque, Woman with mandolin, 1910.

Φαίνεται πάντως πως αν η υπολογιστική όραση μπορεί να ανταγωνιστεί την ανθρώπινη και ακόμη και να την ξεπεράσει σε φυσιολογικές συνθήκες, οι αφηρημένες συνθήκες που τους υποβάλλει η τέχνη δείχνει πως η ανθρώπινη αντίληψη είναι πολύ πιο ευέλικτη και αξιόπιστη. Τα αποτελέσματα πάντως της συγκεκριμένης έρευνας θα αξιοποιηθούν για τη βελτιστοποίηση της όρασης των υπολογιστών, οι οποίοι μία μέρα όχι πολύ μακριά από σήμερα, μπορεί να βρεθούν σε θέση να εκτιμήσουν καλύτερα ένα πίνακα μοντέρνας τέχνης.

Πηγές: naftemporiki.gr – medium.com

Μαύρη τρύπα… φαταούλας! Hungry black hole eats faster than thought possible

Καλλιτεχνική απεικόνιση της μελανής οπής Ρ13 που βρίσκεται στις εξωτερικές περιοχές του γαλαξία NGC7793 και καταναλώνει κολοσσιαίες ποσότητες ύλης. A rendering of what Black Hole P13 would look like close up. Credit: by Tom Russell (ICRAR) using software created by Rob Hynes (Louisiana State University).

Ονομάζεται P13 και είναι μια μελανή οπή που βρίσκεται σε απόσταση περίπου δώδεκα εκ. ετών φωτός από τη Γη στον γαλαξία NGC7793. Γνωρίζαμε την ύπαρξη αυτής της μελανής οπής όμως ερευνητές του Διεθνούς Κέντρου Έρευνας Ραδιοαστρονομίας (ICRAR) στην Αυστραλία την παρατήρησαν εκ νέου και διαπίστωσαν ότι βρίσκεται σε μια φάση κοσμικής… υπερφαγίας αφού καταναλώνει την ύλη που βρίσκεται κοντά της δέκα φορές ταχύτερα από όσο εκτιμούσαν μέχρι σήμερα οι ειδικοί.

Primary Image: This is a combined optical/X-ray image of NGC 7793. Inset image: This is a rendering of what P13 would look like close up. Credit: X-ray (NASA/CXC/Univ of Strasbourg/M. Pakull et al); Optical (ESO/VLT/Univ of Strasbourg/M. Pakull et al); H-alpha (NOAO/AURA/NSF/CTIO 1.5m). Insert Image: created by Tom Russell (ICRAR) using software created by Rob Hynes (Louisiana State University).

Οι ερευνητές για να καταδείξουν την «κατανάλωση» που κάνει η P13 ανακοίνωσαν ότι κάθε λεπτό καταπίνει ποσότητα ύλης ίση με 100 δισεκατομμύρια δισεκατομμυρίων… χοτ ντογκ! H ανακάλυψη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature» προσφέρει στους επιστήμονες νέα δεδομένα για την λειτουργία των μελανών οπών.

Οι επιστήμονες αντιδρούν στην κρίση. They have chosen ignorance - open letter

John Roddam Spencer Stanhope (1829-1908), Knowledge strangling Ignorance. Ανοιχτή επιστολή διαμαρτυρίας στην επιθεώρηση «Nature» και σε ευρωπαϊκές εφημερίδες εναντίον των πολιτικών λιτότητας που απειλούν την επιστημονική έρευνα. Scientists from different European countries describe in this letter that, despite marked heterogeneity in the situation of scientific research in their respective countries, there are strong similarities in the destructive policies being followed. This critical analysis, highlighted in Nature and simultaneously published in a number of newspapers across Europe, is a wake-up call to policy makers to correct their course, and to researchers and citizens to defend the essential role of science in society. The letter can be signed at openletter.euroscience.org (@EuroScientist).

Η οικονομική κρίση πλήττει και την επιστημονική έρευνα. Σε όλη την Ευρωπαϊκή Ένωση και παρά τις διαφορές που υπάρχουν από χώρα σε χώρα οι επιστήμονες βιώνουν, όπως αναφέρουν, μια κοινή νέα πραγματικότητα η οποία διαγράφεται ανησυχητική για το μέλλον. Ως αποτέλεσμα ένα πρωτοφανές, «επιστημονικό» κίνημα διαμαρτυρίας γεννιέται στην Ευρώπη και ο Οκτώβριος έχει επιλεγεί ως μήνας κινητοποιήσεων εναντίον των πολιτικών λιτότητας που ακολουθούνται στον τομέα της έρευνας και της ανάπτυξης. Τις επόμενες ημέρες ερευνητές στη Γαλλία, στην Ιταλία και στην Ισπανία έχουν προγραμματίσει πορείες (πεζή ή με ποδήλατα) στο Παρίσι, στη Ρώμη και στη Μαδρίτη ενώ δράσεις αναμένεται να οργανωθούν και σε άλλες χώρες. Το «εναρκτήριο λάκτισμα» δίνεται με ανοιχτή επιστολή που δημοσιεύεται ταυτόχρονα την Πέμπτη, 9 Οκτωβρίου, στην επιθεώρηση «Nature» και σε πολλές ευρωπαϊκές εφημερίδες – «The Guardian» (Βρετανία),  «Le Monde» (Γαλλία), «La Reppublica» (Ιταλία), «El Pais» (Ισπανία), «Le Soir» (Βέλγιο), «Publico» (Πορτογαλία), «Το Βήμα» και «Τα Νέα» (Ελλάδα).

Amaya Moro-Martin is an astrophysicist at the Space Telescope Science Institute (STSI) in Baltimore, Maryland, and a member of the governing board of Euroscience.

Παράλληλα η επιθεώρηση «Nature» δημοσιεύει ένα άρθρο άποψης της Αμάγια Μόρο-Μαρτίν, αστροφυσικού στο Ινστιτούτο Επιστημών Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη, σχετικά με τις επιπτώσεις της κρίσης στην επιστημονική έρευνα και ανοίγει δημόσια συζήτηση επί του θέματος στην ηλεκτρονική διεύθυνση go.nature.com/remlzi

Έχουν επιλέξει την άγνοια

Επιστήμονες από διάφορες ευρωπαϊκές χώρες περιγράφουν στην παρακάτω επιστολή ότι, παρά τη σημαντική ετερογένεια στην κατάσταση της  επιστημονικής έρευνας στις χώρες τους, υπάρχουν μεγάλες ομοιότητες στις καταστροφικές πολιτικές που ακολουθούνται. Αυτή η κριτική ανάλυση, που δημοσιεύεται ταυτόχρονα στο «Nature» και σε αρκετές εφημερίδες στην Ευρώπη, είναι μια κλήση αφύπνισης προς τους φορείς χάραξης πολιτικής, προκειμένου να διορθωθεί η πορεία, και ένα κάλεσμα προς τους ερευνητές  και τους πολίτες  να υπερασπιστούν τον ουσιαστικό ρόλο της επιστήμης στην κοινωνία. Η επιστολή αυτή μπορεί να υπογραφεί εδώ (openletter.euroscience.org ).

Διαβάστε την επιστολή:

Lita Cabellut, "Trilogy of Doubt ", (power, injustice, ignorance).

Σε ολοένα περισσότερα ευρωπαϊκά κράτη-μέλη οι εθνικοί φορείς χάραξης πολιτικής αλλά και οι ευρωπαίοι ηγέτες έχουν χάσει εντελώς την επαφή με την πραγματικότητα της επιστημονικής έρευνας.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν την καθοριστική συμβολή ενός ισχυρού ερευνητικού τομέα στην οικονομία, αναγκαίου ιδιαίτερα για τις χώρες εκείνες που επλήγησαν  περισσότερο από την οικονομική κρίση. Αντ' αυτού, έχουν επιβάλει δραστικές περικοπές του προϋπολογισμού στον τομέα της Έρευνας και Ανάπτυξης (Ε&Α) οι οποίες καθιστούν  τις χώρες αυτές πιο ευάλωτες,  τόσο μεσοπρόθεσμα όσο και  μακροπρόθεσμα, σε ενδεχόμενες νέες οικονομικές κρίσεις. ΄Ολα αυτά συμβαίνουν υπό το καθησυχαστικό βλέμμα των ευρωπαϊκών θεσμικών οργάνων που ανησυχούν περισσότερο για το αν τα κράτη-μέλη θα συμμορφωθούν με τα μέτρα λιτότητας που προωθούν, και λιγότερο για το αν θα διατηρήσουν  και θα βελτιώσουν τις εθνικές υποδομές Ε&Α, οι οποίες θα μπορούσαν να τα βοηθήσουν να υιοθετήσουν ένα παραγωγικό  μοντέλο περισσότερο εύρωστο, βασισμένο στην παραγωγή γνώσης.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η επιστημονική έρευνα δεν ακολουθεί τους κύκλους της πολιτικής. Ότι η μακροπρόθεσμη, βιώσιμη επένδυση  στην  Ε&Α είναι ζωτικής σημασίας, διότι η επιστήμη είναι ένας αγώνας δρόμου μεγάλων αποστάσεων. ‘Οτι  ορισμένοι από τους καρπούς της επιστημονικής έρευνας  θα μπορούσαν να συλλεχθούν τώρα, αλλά άλλοι μπορεί να χρειαστούν πολλές  γενιές για να ωριμάσουν. Ότι, αν δεν «σπείρουμε» σήμερα, τα παιδιά μας δεν θα έχουν τα εργαλεία για να αντιμετωπίσουν τις προκλήσεις του αύριο. Αντ' αυτού, ακολουθούν αποσπασματικές πολιτικές επενδύσεων στην Ε&Α με ένα μοναδικό στόχο: τη μείωση του ετήσιου ελλείμματος σε μια μάλλον τεχνητή τιμή που επιβάλλεται από τα ευρωπαϊκά και τα χρηματοπιστωτικά ιδρύματα, αγνοώντας τις καταστροφικές επιπτώσεις που έχουν αυτές οι επιλογές στην επιστήμη και την καινοτομία των επιμέρους κρατών-μελών αλλά και της Ευρώπης στο σύνολό της.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η δημόσια επένδυση στην Ε&Α προσελκύει ιδιωτικές επενδύσεις. Ότι στις Ηνωμένες Πολιτείες, ένα «κράτος καινοτομίας», το ήμισυ και πλέον της οικονομικής ανάπτυξης προέρχεται από την καινοτομία, που έχει τις ρίζες της στη βασική έρευνα, η οποία χρηματοδοτείται από την ομοσπονδιακή κυβέρνηση. Αντ' αυτού, έχουν την απολύτως μη ρεαλιστική ελπίδα ότι η αύξηση των δαπανών για την  Ε&Α – απαραίτητη προκειμένου οι χώρες αυτές να εκπληρώσουν τον ευρωπαϊκό στόχο του 3% του ΑΕΠ για την Ε&Α (Συνθήκη της Λισαβόνας) – θα επιτευχθεί μέσω ιδιωτικών επενδύσεων, ενώ την ίδια στιγμή  θα μειώνουν τις δημόσιες  επενδύσεις. Η ελπίδα αυτή βρίσκεται σε οξεία αντίθεση με τη μείωση του αριθμού των επιχειρήσεων καινοτομίας στις περισσότερες από αυτές τις χώρες και με την επικράτηση, στο σύνολο των μικρών και μεσαίων επιχειρήσεων, εκείνων των μικρών οικογενειακών μονάδων που δε διαθέτουν δυναμικό καινοτομίας.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι απαιτούνται χρόνος και πόροι για την κατάρτιση των ερευνητών. Αντ' αυτού, θωρακισμένοι πίσω από την ευρωπαϊκή οδηγία για μείωση του εργατικού δυναμικού στο δημόσιο τομέα, έχουν επιβάλει δραστικές περικοπές προσλήψεων στα δημόσια ερευνητικά ιδρύματα και πανεπιστήμια. Έτσι η έλλειψη ευκαιριών στον ιδιωτικό τομέα και οι περικοπές στα προγράμματα ανθρώπινων πόρων προκαλούν «διαρροή εγκεφάλων» από το Νότο προς το Βορρά της Ευρώπης και από την Ευρώπη προς άλλες ηπείρους. Το αποτέλεσμα είναι η μη αναστρέψιμη απώλεια επενδύσεων και η επιδείνωση της ανισότητας μεταξύ των κρατών-μελών στον τομέα της Ε&Α. Οι νέοι επιστήμονες, αποθαρρυμένοι από την έλλειψη ευκαιριών και την εγγενή αβεβαιότητα των αλλεπάλληλων συμβάσεων ορισμένου χρόνου, επιλέγουν να εγκαταλείψουν την επιστημονική έρευνα χωρίς δυνατότητα επιστροφής σε αυτήν λόγω της φύσης της. Έτσι συρρικνώνεται το εξειδικευμένο ερευνητικό δυναμικό που είναι  διαθέσιμο για τη βιομηχανία. Αντί να μειώνεται δηλαδή το έλλειμμα, αυτή η έξοδος επιστημόνων δημιουργεί ένα νέο έλλειμμα στον τομέα της τεχνολογίας, της καινοτομίας και της επιστημονικής ανακάλυψης που αφορά την Ευρώπη στο σύνολό της.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η εφαρμοσμένη έρευνα δεν είναι τίποτε περισσότερο από εφαρμογή της βασικής έρευνας και δεν περιορίζεται στην επιστημονική δραστηριότητα με βραχυπρόθεσμο αντίκτυπο στην αγορά, όπως κάποιοι φορείς χάραξης πολιτικής φαίνεται να πιστεύουν. Αντ' αυτού, σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο παρατηρείται μια ισχυρή τάση για επικέντρωση στην έρευνα με εμπορεύσιμα αποτελέσματα, όταν αυτά είναι απλώς οι καρποί που κρέμονται χαμηλότερα στο περίπλοκο δέντρο της επιστημονικής έρευνας. Ακόμα κι αν, σε κάποιες περιπτώσεις, αυτοί βλαστήσουν σε νέες θεμελιώδεις ιδέες, υπονομεύοντας τη βασική έρευνα σιγά-σιγά θανατώνονται οι ρίζες του δέντρου.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν το πώς λειτουργεί η επιστημονική διαδικασία. Ότι η έρευνα απαιτεί πειραματισμό και ότι δεν είναι όλα τα πειράματα επιτυχή. Ότι η αριστεία είναι η κορυφή του παγόβουνου, που επιπλέει μόνο και μόνο λόγω του όγκου της δουλειάς που βρίσκεται από κάτω. Αντ' αυτού, οι πολιτικές για την έρευνα σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο έχουν μετατοπιστεί προς τη χρηματοδότηση ενός μικρού αριθμού ήδη καταξιωμένων ερευνητικών ομάδων, υπονομεύοντας την ποικιλομορφία της έρευνας που χρειαζόμαστε προκειμένου να αντιμετωπίσουμε τις τεχνολογικές και κοινωνικές προκλήσεις του αύριο. Επιπλέον, αυτή η προσέγγιση συμβάλλει στη "διαρροή εγκεφάλων", καθώς ένας μικρός αριθμός καλά χρηματοδοτούμενων ερευνητικών ιδρυμάτων συστηματικά προσελκύει την επίλεκτη αυτή ομάδα υποτρόφων.

Έχουν επιλέξει να αγνοήσουν την κρίσιμη συνέργεια μεταξύ έρευνας και εκπαίδευσης. Αντ' αυτού, έχουν συρρικνώσει τη χρηματοδότηση της έρευνας στα δημόσια πανεπιστήμια, υπονομεύοντας συνολικά την  ποιότητά τους  και απειλώντας το ρόλο τους ως υπερασπιστών των ίσων ευκαιριών.

Και πάνω από όλα, έχουν επιλέξει να αγνοήσουν ότι η έρευνα δεν πρέπει μόνο να υπηρετεί την οικονομία, αλλά πρέπει να προωθεί τη γνώση και την κοινωνική πρόνοια, συμπεριλαμβάνοντας και εκείνους που δεν διαθέτουν τους  πόρους για να πληρώσουν το λογαριασμό.

French science supporters are converging on Paris to protest funding cuts, culminating at the Porte d’Orlean on 17 October. Photograph: Veronique Tarrade/www.sciencesenmarche.org

Έχουν επιλέξει την άγνοια, αλλά είμαστε αποφασισμένοι να τους υπενθυμίσουμε  όσα «αγνοούν», γιατί η δική τους άγνοια μπορεί να μας στοιχίσει το μέλλον. Ως  ερευνητές και ως πολίτες, διαμορφώνουμε ένα διεθνές δίκτυο που χρησιμοποιείται για να ανταλλάσσουμε  πληροφορίες και προτάσεις. Και συμμετέχουμε σε μια σειρά πρωτοβουλιών σε εθνικό και ευρωπαϊκό επίπεδο, που στόχο έχουν να αντισταθούν σθεναρά στη συστηματική καταστροφή των εθνικών υποδομών Ε&Α και να συμβάλουν στην οικοδόμηση μιας «από κάτω προς τα πάνω» κοινωνικής Ευρώπης. Καλούμε τους ερευνητές αλλά και όλους τους πολίτες  να υπερασπιστούν αυτή τη θέση μαζί μας. Δεν υπάρχει εναλλακτική λύση. Το οφείλουμε στα παιδιά μας και στα παιδιά των παιδιών μας.

Signatories

Amaya Moro-Martin, αστροφυσικός, Ινστιτούτο Επιστήμης Διαστημικού Τηλεσκοπίου (Space Telescope Science Institute), Βαλτιμόρη, Μέριλαντ, ΗΠΑ, Euroscience Strasbourg; Εκρπόσωπος της πρωτοβουλίας «Αξιοπρεπής Έρευνα» (“Investigación Digna”) (για την Ισπανία).

Gilles Mirambeau, ιολόγος HIV, Πανεπιστήμιο της Σορβόννης, Πανεπιστήμιο Pierre και Marie Curie, Παρίσι VI (Γαλλία) και Ινστιτούτο Βιοϊατρικών Ερευνών August Pii Sunyer (IDIBAPS), Βαρκελώνη, Euroscience Strasbourg.

Rosàrio Mauritti, κοινωνιολόγος, ISCTE, Κέντρο Κοινωνιολογικών Μελετών και Ερευνών, Πανεπιστημιακό Ινστιτούτο Λισαβόνας, Λισαβόνα (Πορτογαλία).

Sebastian Raupach, φυσικός, εμπνευστής του επιστημονικού κινήματος "Perspektive statt Befristung" («Προοπτική αντί Λήξης») (Γερμανία).

Jennifer Rohn, κυτταρικός βιολόγος καρκίνου, Τομέας Ιατρικής, University College London, Λονδίνο (Μεγάλη Βρετανία), πρόεδρος του κινήματος «Η επιστήμη είναι ζωτικής σημασίας» (“Science is Vital”).         

Francesco Sylos Labini, φυσικός, Κέντρο Enrico Fermi, Ινστιτούτο Σύνθετων Συστημάτων (Complex Systems, ISC-CNR), Ρώμη (Ιταλία), συντάκτης του ROARS.it.

Βαρβάρα Τραχανά, κυτταρικός βιολόγος, Τμήμα Ιατρικής, Σχολή Επιστημών Υγείας, Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας, Λάρισα (Ελλάδα).

Alain Trautmann, ανοσολόγος καρκίνου, Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών (CNRS), Ινστιτούτο Cochin, Παρίσι (Γαλλία).

Patrick Lemaire, εμβρυολόγος, Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών CNRS, Κέντρο Έρευνας Βιοχημείας Μακρομορίων του Μονπελιέ, εμπνευστής και εκπρόσωπος της πρωτοβουλίας «Επιστήμες σε πορεία» (“Sciences en Marche”) (Γαλλία).

Δήλωση: Οι απόψεις που εκφράζονται από τους υπογράφοντες δεν ταυτίζονται απαραίτητα με εκείνες των εργοδοτών τους.

Το πιο λαμπρό πάλσαρ στο Σύμπαν. Newfound Super-Bright Neutron Star Baffles Scientists And Should Not Exist

Οι ερευνητές έδωσαν στη δημοσιότητα μια εικόνα στην οποία μέσα στον κύκλο διακρίνεται η περιοχή του γαλαξία Μ82 όπου εντοπίστηκε το υπέρλαμπρο πάλσαρ και στον ένθετο κύκλο η περιοχή αυτή εμφανίζεται σε μεγέθυνση. Astronomers working with NASA's Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR) have found a pulsating dead star beaming with the energy of about 10 million suns. The object, previously thought to be a black hole because it is so powerful, is in fact a pulsar -- the incredibly dense rotating remains of a star. High-energy X-rays streaming from a rare and mighty pulsar (magenta) can be seen in this new image combining multi-wavelength data from three telescopes. The bulk of galaxy M82 is seen in visible-light data captured by the National Optical Astronomy Observatory's 2.1-meter telescope at Kitt Peak in Arizona. Starlight is white, and lanes of dust appear brown. Low-energy X-ray data from NASA's Chandra X-ray Observatory are colored blue, and higher-energy X-ray data from NuSTAR are pink. Credit: NASA/JPL-Caltech/SAO/NOAO

Μια εντυπωσιακή ανακάλυψη έκανε ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Ματέο Μπατσέτι του Αστεροσκοπείου του Κάλιαρι στην Σαρδηνία. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Nustar και εντόπισαν ένα υπέρλαμπρο άστρο νετρονίου.

This mosaic image of the magnificent starburst galaxy, Messier 82 (M82), is the sharpest wide-angle view ever obtained of M82. It is a galaxy remarkable for its webs of shredded clouds and flame-like plumes of glowing hydrogen blasting out from its central regions, where young stars are being born 10 times faster than they are inside in our Milky Way Galaxy. Image courtesy of NASA, European Space Agency, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Το άστρο αυτό βρίσκεται στον γειτονικό γαλαξία Μ82, γνωστό και ως «γαλαξίας πούρο», που βρίσκεται σε απόσταση 12 εκατομμυρίων ετών φωτός από εμάς. Σύμφωνα με τους ερευνητές αυτό το άστρο νετρονίου έχει φωτεινότητα παρόμοια με εκείνη δέκα εκατομμυρίων άστρων σαν τον Ήλιο και είναι το λαμπρότερο άστρο νετρονίου που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα στο Σύμπαν. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Τα πάλσαρ

This artist's illustration shows a black hole (center of disk) with matter from a massive companion star falling onto it. Objects like this are thought to make up the "ultraluminous X-ray source," or ULX, population, but recently one ULX was found to be a dead star called a pulsar, not a black hole. Credit: Optical: DSS; Illustration: NASA/CXC/M.Weiss

Ένα από τα αποτελέσματα μιας έκρηξης σουπερνόβα είναι ο σχηματισμός σωμάτων υψηλής πυκνότητας τα οποία ονομάστηκαν άστρα νετρονίου ή «πάλσαρ». Όλα τα πάλσαρ εκπέμπουν δέσμες ακτινοβολίας από τους πόλους τους και καθώς περιστρέφονται, γίνονται ορατά από τη Γη ως περιοδικές, σύντομες λάμψεις. 

This animation shows a neutron star—the core of a star that exploded in a massive supernova. This particular neutron star is known as a pulsar because it sends out rotating beams of X-rays that sweep past Earth like lighthouse beacons. (Credit: NASA/JPL-Caltech)

Τα πάλσαρ εκπέμπουν την ακτινοβολία (είτε ραδιοκύματα, είτε ακτινοβολία γ, είτε ακτίνες Χ) με σταθερό ρυθμό. Ορισμένοι μάλιστα τα περιγράφουν ως «κοσμικούς ραδιοφάρους».  

Η Ασία κοιτίδα της ανθρώπινης τέχνης; Cave paintings change ideas about the origin of art

Βραχογραφίες 40 χιλιάδων ετών στην Ινδονησία αλλάζουν τα ιστορικά δεδομένα. Scientists have identified some of the earliest cave paintings produced by humans.

Η Ασία διεκδικεί πλέον με αξιώσεις από την Ευρώπη τον επίζηλο τίτλο της κοιτίδας της ανθρώπινης τέχνης, καθώς σε σπήλαια στην Ινδονησία ανακαλύφθηκαν βραχογραφίες ηλικίας τουλάχιστον 40.000 ετών, οι οποίες μπορεί να είναι οι αρχαιότερες που έχουν βρεθεί μέχρι σήμερα.

The artworks are in a rural area on the Indonesian Island of Sulawesi. Until now, paintings this old had been confirmed in caves only in Western Europe. Researchers tell the journal Nature that the Indonesian discovery transforms ideas about how humans first developed the ability to produce art.

Σε κάθε περίπτωση, η ανακάλυψη αναγκάζει τους επιστήμονες να ξαναγράψουν το αρχικό κεφάλαιο στην ιστορία της τέχνης, καθώς αποδεικνύεται ότι, πέρα από τα σπήλαια της Γαλλίας και της Ισπανίας με τις διάσημες βραχογραφίες, μια αντίστοιχη καλλιτεχνική δραστηριότητα αναπτυσσόταν παράλληλα και στην άλλη πλευρά του πλανήτη, κάτι άγνωστο έως τώρα.

Εξαιρετική τεχνική

This painting, from Bone, is of a variety a wild endemic dwarfed bovid found only in Sulawesi, which the inhabitants probably hunted.

Οι ινδονησιακές βραχογραφίες, οι οποίες απεικονίζουν ζώα και ανθρώπινες παλάμες (που θυμίζουν την τεχνική του «στένσιλ»), έχουν ζωγραφιστεί στο εσωτερικό επτά ασβεστολιθικών σπηλαίων του μεγάλου νησιού Σουλαβέζι. Για τη δημιουργία των περισσότερων βραχογραφιών χρησιμοποιήθηκε μια χρωστική ουσία, που λέγεται ερυθρά ώχρα.

At the top of the worn painting is a faint outline of a human hand. Below it is possibly the earliest depiction of an animal.

Έως τώρα πιστευόταν ότι η Δυτική Ευρώπη αποτελεί το λίκνο της τέχνης, πριν περίπου 35.000 έως 40.000 χρόνια. Το γεγονός ότι οι προϊστορικοί κάτοικοι της Ινδονησίας, την ίδια περίπου εποχή, έκαναν παραπλήσια πράγματα, δείχνει, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ότι η τέχνη των σπηλαίων πιθανώς αναπτύχθηκε ανεξάρτητα σε όλο τον κόσμο, από την Ευρώπη έως τη νοτιοανατολική Ασία. Ένα εναλλακτικό σενάριο είναι ότι η τέχνη μεταφέρθηκε στην Ασία από τους πρώτους μετανάστες (Homo sapiens), οι οποίοι έφθασαν από την Αφρική αρχικά στην Ευρώπη και μετά εξαπλώθηκαν προς τα ανατολικά. H «απρόσμενη» -όπως χαρακτηρίστηκε- ανακάλυψη παρουσιάστηκε στην επιθεώρηση «Nature» από αυστραλούς και ινδονήσιους επιστήμονες με επικεφαλής τον Μαξίμ Ομπέρ του Πανεπιστημίου Γκρίφιθ.

Γνωστά αλλά… άγνωστα

An enhanced diagram from the Sulawesi caves shows a drawing of a "pig-deer" with a hand stencil to the right.

Τα προϊστορικά έργα τέχνης της Ινδονησίας ήσαν γνωστά από τη δεκαετία του ’50, όμως ποτέ ως τώρα δεν είχε προσδιοριστεί η χρονολόγησή τους. Μερικοί ειδικοί νόμιζαν ότι είναι περίπου 10.000 ετών, αλλά η νέα ανάλυσή τους με τις πιο σύγχρονες μεθόδους (μέτρηση ραδιενεργών ισοτόπων ουρανίου - θορίου) δείχνει πως ορισμένα είναι πολύ πιο παλιά, τουλάχιστον 39.900 ετών.

Υπάρχουν επίσης έργα πιο πρόσφατα, ηλικίας περίπου 27.000 ετών, πράγμα που σημαίνει ότι οι άνθρωποι των σπηλαίων ζωγράφιζαν στο ίδιο μέρος επί 13.000 χρόνια. Σε ένα άλλο ινδονησιακό σπήλαιο, 100 χιλιόμετρα βορειότερα, βρέθηκαν επίσης βραχογραφίες που δεν έχουν χρονολογηθεί ακόμη, αλλά φαίνονται εξίσου παλιές.

Πανάρχαια τέχνη

The Panel of Hands in Cantabria, [in] El Castillo: Produced by blowing paint over a hand pressed against the wall.

Compare the painting from Bone with the one, which is from El Castillo cave in northern Spain, and dated to be 37,300 years old by researchers at Bristol University.

Η αρχαιότερη γνωστή απεικόνιση σε βράχους μέχρι σήμερα στον κόσμο -μία ερυθρά κηλίδα ηλικίας περίπου 40.800 ετών- έχει ανακαλυφθεί στο ισπανικό σπήλαιο Ελ Καστίγιο.

Grottes de Lascaux, Rhinocéros.

The Cave Art Paintings of the Chauvet Cave: Fighting Rhino & Four Horses.

Οι βραχογραφίες ζώων στα γνωστά γαλλικά σπήλαια Λασκό και Σοβέ είναι πιο πρόσφατες, περίπου 26.000 έως 18.000 ετών, αν και μία απεικόνιση ρινόκερου στο Σοβέ έχει χρονολογηθεί πριν από 35.000 χρόνια (κάτι που αμφισβητείται).

Οι απεικονίσεις της παλάμης στην Ινδονησία είναι οι αρχαιότερες στον κόσμο (τουλάχιστον 2.000 χρόνια παλαιότερες από τις αντίστοιχες ευρωπαϊκές) και γίνονταν με τον ίδιο τρόπο όπως στην Ευρώπη και όπως κάνουν ακόμη σήμερα τα παιδιά και μερικοί καλλιτέχνες. Οι άνθρωποι πίεζαν τα χέρια τους πάνω στον βράχο και φυσούσαν (με το στόμα ή άλλο τρόπο) μια χρωστική ουσία ανάμεσα στα ανοιγμένα δάχτυλά τους, έτσι ώστε να μείνει τελικά το αποτύπωμα του περιγράμματος της παλάμης τους.

«Η ανακάλυψη είναι πραγματικά σημαντική, επειδή μας επιτρέπει να ξεφύγουμε από την ευρωκεντρική άποψη ότι η έκρηξη της δημιουργικότητας ήταν κάτι που αφορούσε μόνο την Ευρώπη και ότι δεν εμφανίστηκε σε άλλα μέρη του κόσμου παρά πολύ αργότερα», δήλωσε ο καθηγητής Κρις Σίνγκερ του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας του Λονδίνου.

Οι επιστήμονες θεωρούν πλέον πιθανό ότι αρκετές γνωστές τοποθεσίες στην Ασία περιέχουν εξίσου αρχαία έργα τέχνης, απλώς δεν έχουν ακόμη χρονολογηθεί με ακρίβεια. Πολλά, όμως, από αυτά τα έργα φαίνεται να έχουν υποστεί ανεπανόρθωτες ζημιές από τη βιομηχανική ρύπανση της ατμόσφαιρας και την εξορυκτική δραστηριότητα.

Ο καθηγητής Walter Lewin διδάσκει καπνίζοντας. Walter Lewin: The Professor Who Brings Physics to Life

Ο καθηγητής του ΜΙΤ Walter Lewin ανάβει ταυτόχρονα τρία τσιγάρα μέσα στην αίθουσα διδασκαλίας, την ώρα του μαθήματος! Γιατί; Physics works! Lewin smokes several cigarettes at a time to demonstrate Rayleigh scattering, the scattering of light by particles much smaller than the wavelength of the light. When he exhales smoke over an unpolarized light source, the extremely fine particles scatter the light, making the smoke appear blue.

(….) Στρέψτε το βλέμμα σας στον ουρανό και κάντε μερικές προφανείς ερωτήσεις; Γιατί ο ουρανός είναι γαλάζιος; Γιατί στο ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινος; Γιατί τα σύννεφα είναι λευκά; Η φυσική έχει όλες τις απαντήσεις! Το ηλιακό φως συντίθεται από όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Και καθώς διαπερνά τη γήινη ατμόσφαιρα, σκεδάζεται (διασκορπίζεται) προς όλες τις κατευθύνσεις από τα μόριά της και από μικροσκοπικά σωματίδια σκόνης [πολύ μικρότερα σε διάμετρο από 1 μικρόμετρο (μm), το 1/1000 του χιλιοστομέτρου (mm)]. Το φαινόμενο ονομάζεται σκέδαση Rayleigh. Το γαλάζιο φως, λοιπόν, σκεδάζεται περισσότερο απ’ ό,τι τα υπόλοιπα χρώματα – περίπου πέντε φορές περισσότερο απ’ ό,τι το ερυθρό φως. Το αποτέλεσμα είναι ότι, κοιτάμε τον ουρανό στη διάρκεια της ημέρας, το γαλάζιο χρώμα υπερτερεί, οπότε ο ουρανός μας φαίνεται γαλάζιος. Αν κοιτάξουμε τον ουρανό από την επιφάνεια της Σελήνης – και ίσως να έχετε δει σχετικές φωτογραφίες – , αυτός φαίνεται μαύρος, όπως τον βλέπουμε εμείς από τη Γη στη διάρκεια της νύχτας. Γιατί; Διότι η Σελήνη δεν έχει ατμόσφαιρα.

Félix Vallotton, Coucher de soleil à Villerville, To lay down sun with Villerville, 1917, huile sur toile, 55,5x97 cm.

Γιατί το ηλιοβασίλεμα είναι κόκκινο; Για τον ίδιο λόγο που ο ουρανός είναι γαλάζιος. Όταν ο ήλιος βρίσκεται στο ύψος του ορίζοντα, οι ακτίνες του φωτός, για να φθάσουν σε εμάς, πρέπει να διανύσουν μεγαλύτερη απόσταση εντός της ατμόσφαιρας• έτσι, το πράσινο, το γαλάζιο και το ιώδες φως σκεδάζονται πολύ περισσότερο – φιλτράρονται, ουσιαστικά – , οπότε δεν καταφέρνουν να διαπεράσουν την ατμόσφαιρα και να περιλούσουν τα σύννεφα υπεράνω μας. Συνεπώς, στα μάτια μας εισέρχεται κυρίως πορτοκαλοκόκκινο φως – και σε κάθε ηλιοβασίλεμα και ανατολή, ο ουρανός μοιάζει να φλέγεται.

Eugen Bracht, Nuages sur les landes de Lunebourg, 1895. Huile sur Toile, 117x170,5 cm, Karlsruhe, Staatliche Kunsthalle.

Γιατί τα σύννεφα είναι λευκά; Οι σταγόνες του νερού στα σύννεφα ξεπερνούν κατά πολύ σε διαστάσεις τα μικροσκοπικά σωματίδια που κάνουν τον ουρανό να φαίνεται γαλάζιος. Όταν λοιπόν το ηλιακό φως διασκορπίζεται από τα υδροσταγονίδια, όλα τα χρώματα σκεδάζονται ισόποσα – και αυτό δίνει το λευκό χρώμα στα σύννεφα. Αν τα σύννεφα είναι πολύ πυκνά σε υδρατμούς ή αν βρίσκονται στη σκιά άλλων σύννεφων, τότε το φως δεν μπορεί να τα διαπεράσει, οπότε φαίνονται μαύρα και σκοτεινά.

Μια από τις επιδείξεις που λατρεύω είναι να δημιουργώ «γαλάζιο ουρανό» στις διαλέξεις μου. Σβήνω όλα τα φώτα και ρίχνω μια λεπτή δέσμη λευκού φωτός προς την οροφή της αίθουσας πλάι στον μαυροπίνακα (φροντίζω να καλύψω προσεκτικά την πηγή φωτός). Κατόπιν ανάβω μερικά τσιγάρα και τα κρατώ μέσα στη δέσμη φωτός. Τα σωματίδια του καπνού είναι αρκετά μικρά και έτσι δημιουργούν σκέδαση Rayleigh• και καθώς το γαλάζιο φως σκεδάζεται περισσότερο, οι φοιτητές βλέπουν τον καπνό γαλάζιο. Και συνεχίζω την επίδειξη: αφού ρουφήξω δυνατά το τσιγάρο και συγκρατήσω τον καπνό στους πνεύμονές μου επί ένα περίπου λεπτό – κάτι όχι και τόσο εύκολο – , φυσώ τον καπνό προς τη δέσμη του φωτός, οπότε τώρα φαίνεται λευκός• έχω δημιουργήσει ένα λευκό σύννεφο! τα μικροσκοπικά σωματίδια καπνού, όσο παρέμειναν στους πνεύμονές μου, μεγάλωσαν, διότι οι υδρατμοί που περιέχονται στους πνεύμονες προσκολλήθηκαν επάνω τους. Έτσι, όλα τα χρώματα σκεδάζονται ισοδύναμα και ο καπνός φαίνεται λευκός. Η αλλαγή χρώματος σε λευκό είναι όντως εκπληκτική!

Με την επίδειξη αυτή απαντώ σε δυο ερωτήσεις ταυτόχρονα: Γιατί ο ουρανός είναι γαλάζιος και γιατί τα σύννεφα είναι λευκά.(…)

Απόσπασμα από το βιβλίο των Walter Lewin και Warren Goldstein, “Για την αγάπη της Φυσικής“, εκδόσεις ΚΑΤΟΠΤΡΟ.