За что швейцарцу Клаудио Феличиани дали «Шнобеля»?

Клаудио Феличиано, один из лауреатов Шнобелевской премии по кинетике 2021 года. Claudio Feliciani

«Шнобелевская премия» (Ig Nobel Prize), ежегодно присуждаемая за самые на первый взгляд бессмысленные, но веселые научные открытия, в 2021 году была вручена в области, в том числе, кинетики, и получил ее на сей раз швейцарец Клаудио Феличиани (Claudio Feliciani), эксперт Токийского университета, инженер в области вычислительной техники. Мы поговорили с ним о науке, серьезно и не очень, наука ведь не всегда должна быть «зверски серьезной», порой научные достижения вполне могут быть даже очень комичными, не теряя при этом своей научности. 

Перевод: Полина Соснова, редактор: Надежда Капоне.

Ежегодная «Шнобелевская премия» за десять самых на первый взгляд бессмысленных, м необычных «открытий, заставляющих нас сначала засмеяться, а потом — задуматься», вручается с 1991 года научно-юмористическим журналом AIR (Annals of Improbable ResearchВнешняя ссылка — «Анналы невероятных исследований»). Например, в 1995 году премия по психологии была присуждена группе ученых из престижного частного японского «Университета Кейо» за их успех в области… обучения голубей способности отличать картины Пикассо от картин Моне. 

В прошлом 2020 году премия, которая в денежном эквиваленте составляет сумму в 10 трлн долларов Зимбабве (пара-тройка швейцарских франков по нынешнему курсу), оказалась в руках у группы исследователей в области экономики, которые искали связь между экономическим благополучием нации и степенью распространенности т.н. «французских поцелуев», то есть поцелуев с участием губ и языков влюбленных. В Швейцарию премия отправлялась уже не один раз. 

В 2008 году, например, «Шнобелевская премия мира» была присуждена «Швейцарскому федеральному этическому Комитету по биотехнологиям в неантропоморфных сферах» (Eidgenössische Ethikkommission für die Biotechnologie im Ausserhumanbereich EKAH) и гражданам Швейцарии в целом за принятие правового принципа, согласно которому растения тоже имеют свое достоинство (надеюсь, филодендрон в моей гостиной никогда об этом не узнает). 

В последующем году — опять же премию мира — получили ученые из Бернского университета за определение того, как влияют на человека удары полной или пустой пивной бутылкой по голове. У меня, кстати, к ним вопрос: если ударить человека горячей сковородкой, будет ли такой предмет все равно считаться «холодным оружием»? Так или иначе, в этом году Швейцария вновь имеет возможность похвастаться новыми лауреатами этой премии, но уже в области кинетики.

Это особая премия, которая вручается в паре с другой научной категорией и присуждается за достижения в исследованиях, проводившихся в диаметрально противоположных направлениях. Так, группа ученых, получившая «Шнобелевскую премию» по физике, проводила эксперименты с целью понять, почему пешеходы умудряются не сталкиваться постоянно друг с другом на тротуарах, в то время как ученые, получившие премию по кинетике, сосредоточились на исследовании того, почему же пешеходы все-таки сталкиваются между собой? 

Столкнулись дважды! На этой фотографии Клаудио Феличиани (справа) с Алессандро Корбетта на конференции TGF2019 в Испании. Алессандро Корбетта является ведущим автором другого исследования о пешеходах, получившего в этом году Нобелевскую премию по физике. Изучение столкновений людей друг с другом, похоже, сближает. В настоящее время ученые работают над общим проектом. Granular Lab, University of Navarra, Spain.

И как раз этой темой и занимался наш собеседник. В марте 2021 года итоги его работы были опубликованы в журнале Science Advances. Клаудио Феличиани, у которого есть паспорта Швейцарии и Италии, занимался этой важной темой совместно с коллегами по Токийскому университету Хисаси Мураками, Ютой Нисиямой и Кацухиро Нисинари. Портал SWI swissinfo.ch поговорил с Клаудио Феличиани о науке и не только.

SWI swissinfo.ch: Можно ли Вас поздравить? Чем является для Вас эта премия: предметом гордости или же она воспринимается Вами скорее как курьёз?

Клаудио Феличиани: Да я в полном восторге! Для меня как для ученого это большая честь. Возможно, не всем это очевидно, но те, кто связан с миром науки, понимают: помимо того, что такие исследования остроумны и забавны, у них все равно есть очень серьезная научная подоплека. Как правило, открытия, которые получают эту премию, публикуются научными журналами с прекрасной репутацией, и коллеги-ученые знают, что в большинстве случаев такие исследования, вызывая улыбку, не являются в конечном итоге тривиальными и совсем уж бестолковыми, даже если так и может показаться на первый взгляд. Надо отметить, что перед присуждением премии нам позвонили и спросили, не обидимся ли мы. Поэтому я могу себе представить, что время от времени кто-то возмущается в связи с такой наградой. Но это не наш случай.

Премия стала для вас сюрпризом?

Было неожиданно, потому что сейчас я провожу исследование в области социальной психологии, что выходит за рамки моей обычной сферы деятельности. Я сосредоточился на феномене сексуальной пассивности в Японии, то есть на людях, которые теряют интерес к отношениям и сексу. Мы выясняем вместе с градостроителями, сексологом и психологом, связано ли это явление с условиями жизни в густонаселенных городах Японии.

Недалеко от одного из кампусов Токийского университета, на знаменитом перекрестке Сибуя, безусловно, есть много интересного для тех, кто изучает логику движения потоков пешеходов. Keystone / Kimimasa Mayama

С определенной долей иронии я сказал им недавно, что наше исследование претендует на «Шнобелевскую премию» и что я сделаю все, чтобы ее получить. На тот момент я еще не знал, что уже получил ее за другую работу, на что я совсем даже не рассчитывал. Известные СМИ, такие как New York Times, только в марте написали об этих пешеходных исследованиях.

Насколько верно комитет «Шнобелевской премии» описывает ваше исследование? Там будто бы все дело в том, чтобы заставить пешеходов столкнуться и посмотреть потом, что произойдет?

Хисаси Мураками, ведущий автор исследования в области кинетики, получившего Шнобелевскую премию 2021 года. Claudio Feliciani

Скажем так, все изложено довольно разбавлено, там много «воды», что называется, но технически все верно. Хотя еще правильнее было бы сказать, что мы открыли механизм, который собственно и приводит пешеходов к взаимным столкновениям. Официально же наше исследование посвящено пониманию того, какие механизмы на индивидуальном уровне способствуют созданию самоорганизующихся структур на уровне коллективном. 

В чем заключался сам эксперимент?

Он предполагал наблюдение за двумя группами людей, идущих в так называемом «двунаправленном потоке», то есть потоке, состоящем из двух групп людей, идущих «по встречке» относительно друг друга, как это обычно происходит, например, на пешеходном переходе, когда загорается зеленый свет. Каждый пешеход стремится следовать за тем, кто идет впереди него, подспудно образуя с ним единый ряд. Столкнув эти ряды лоб в лоб, мы попытались понять механизм, который заставляет людей спонтанно группироваться, а потом мы создали условия, которые затрудняли эту самоорганизацию. В частности, мы заставляли некоторых пешеходов отвлекаться на решение простых математических вычислений на мобильных телефонах. 

И вот оказалось, что достаточно было, чтобы отвлекаться начали три человека из полусотни, и тогда такого рода ряды уже формировались гораздо менее быстро, особенно если эти отвлекающиеся люди находились впереди всей группы. И даже если остальные начинали куда более внимательно следить за своим движением, все равно, этого повышенного внимания было недостаточно, чтобы компенсировать недостаток внимания тех трёх, отвлекшихся на свои телефоны. В ролике ниже мы видим, как сначала происходит формирование рядов без отвлекающихся пешеходов, а потом, во второй части, начиная с 00:22 сек., мы видим, что бывает, когда впереди находятся отвлекшиеся участники проекта:

В итоге мы обнаружили, что для того, чтобы толпа людей двигалась более однородно и плавно, необходима определенная форма взаимной невербальной коммуникации. Если вкратце, то для двух людей, находящихся на встречном курсе по отношению друг к другу, очень важно иметь возможность предугадывать движения друг друга, чтобы избежать столкновения. В то же время каждый должен суметь четко дать понять своему визави о своих намерениях. Этот вывод может показаться тривиальным, но, возможно, именно поэтому наше исследование и было удостоено «Шнобелевской премии». Понятно, что если один человек отвлекается или смотрит в мобильный телефон, то он с большей вероятностью столкнется с другим и будет тормозить всех остальных. 

В чем же заключается практическая польза этого эксперимента?

Этот опыт очень важен для развития систем автономного автомобильного движения и вообще робототехники. Уже сейчас делаются попытки создавать роботов-помощников, способных передвигаться в толпе и следовать, например, за пожилыми людьми, идущими за покупками в магазин. Очевидно, что для того, чтобы функционировать надлежащим образом и двигаться равномерно, роботы не должны сталкиваться с окружающими людьми, создавая им и себе еще больше проблем.

Многие понимают, что такие роботы должны уметь адаптироваться к окружающей среде, но считают, что для этого достаточно просто создать своего рода «ящик», набитый датчиками, измеряющими дистанцию, скорость и т. д. Проблема же заключается в том, что, как мы уже доказали, такой принцип как раз в корне ошибочен. Если у такого робота не будет надежного способа как передавать другому роботу или человеку информацию о своих ближайших намерениях, так и воспринимать от других участников движения информацию об их ближайших намерениях, то такие роботизированные системы обречены навсегда оставаться мобильными не помощниками, но препятствиями, путающимися у всех под ногами. 

Лауреаты «Шнобелевской премии» 2021 года

Биология: Сюзан Шётц (Швеция) — за «анализ различных вариантов мурлыканья, мяуканья, урчания, визгов, стонов, шипения и других способов коммуникации, которые кошки используют для общения со своими владельцами».

Экология: Лейла Сатари, Альба Гюллен, Анхела Видель-Верду и Мануэль Поркар (Испания, Иран) — они собирали прилипшую к тротуарам жевательную резинку и на протяжении трех месяцев изучали, как меняется ее химический состав и какие бактерии скапливаются на ее поверхности.

Премию по химии разделили сразу десять ученых из Германии, Греции, Австралии и других стран (Йорг Викер, Николас Краутер, Беттина Дерстрофф и другие). Они анализировали состав воздуха в кинозалах и обнаружили, что концентрация определенных веществ там изменяется в соответствии с тем, что происходит на киноэкране, и зависит это от эмоциональной реакции зрителей на сцены насилия, нецензурную брань и т. д.

Лауреатом премии по экономике стал украинец Павло Блаватский, выяснивший, что уровень восприятия коррупции в той или иной стране коррелирует с уровнем ожирения местных чиновников министерского уровня.

Премию по медицине получили четверо ученых из Германии, Турции и Британии, которые доказали, что оргазм может прочищать нос не хуже, чем капли от насморка.

«Шнобелевскую премию мира» завоевали американцы Итан Бесерис, Стивен Нэйлуэй и Дэвид Керриер, которые проверили — на специальных муляжах, не на людях — свое предположение, что бороды и усы у мужчин изначально были предназначены для того, чтобы защищать бойцов от ударов в драке. Как показали эксперименты, волосяной покров и в самом деле поглощает до 37% кинетической энергии удара.

Премия по физике досталась группе ученых из Нидерландов, Италии, Тайваня и США за работу под названием «Основанное на физике моделирование и представление данных о попарном взаимодействии пешеходов». Целью работы было выяснить, как пешеходам удается избегать постоянных столкновений с другими пешеходами.

Пока одна группа ученых выясняла, почему пешеходы не врезаются друг в друга, другая изучала вопрос, почему пешеходы все-таки сталкиваются друг с другом. За этот научный подвиг Хисаси Мураками, Клаудио Феличиани, Юта Нисияма и Кацухиро Нисинари заслужили Шнобелевскую премию 2021 года по кинетике.

То же самое относится и к автономным самоуправляемым автомобилям, например, когда им приходится медленно продвигаться в дорожной пробке. Точных датчиков и камер, фиксирующих все параметры движения, тут недостаточно, поскольку главная задача для окружающих состоит в том, чтобы получить четкую информацию о ближайших намерениях данного транспортного средства. Я как водитель должен ясно понимать, что едущий рядом со мной такой автомобиль сделает буквально в следующую секунду, в противном случае общее движение сразу станет терять степень своей плавности.

По итогам нашего эксперимента следует сделать вывод о том, что люди в «двунаправленном потоке» обмениваются между собой нонвербальными кодами-сообщениями, позволяющими дать другим понять, в каком направлении они в ближайшую секунду продолжат свое движение. Четкого понимания того, как именно это происходит, на данный момент пока не существует — роль таких сообщений и сигналов могут играть и характер движения глаз, и общее положение тела человека. Сейчас мы начали использовать в наших экспериментах устройства в виде «умных очков», которые отслеживали бы, куда и когда направлен взгляд пешехода, и мы надеемся, что в скором времени ответ на этот вопрос будет найден.