Το σύμπαν ως ένας εκκολαπτόμενος Μότσαρτ

Το σύμπαν ως ένας εκκολαπτόμενος Μότσαρτ

Στις αρχές του 2000, η Wanda Diaz Merced διαγνώσθηκε με βλάβη στον αμφιβληστροειδή λόγω επιπλοκών του διαβήτη.

Εκείνη την περίοδο μελετούσε φυσική στο πανεπιστήμιο του Πουέρτο Ρίκο και ενώ αρχικά σκέφτηκε ότι θα έπρεπε είτε να αλλάξει αντικείμενο είτε να σταματήσει εντελώς την έρευνά της, αποφάσισε ότι η απώλεια όρασης θα μπορούσε να είναι ένα κίνητρο ώστε να αναπτύξει άλλους τρόπους για να παρατηρήσει και να μελετήσει τον κόσμο – χρησιμοποιώντας τα χέρια, τα αυτιά και αυτό που ορισμένοι άνθρωποι θα αποκαλούσαν «διαίσθηση».

Το ταξίδι της αυτό, ξεκίνησε όταν το 2005 συνάντησε τον Robert Candey, επιστήμονα υπολογιστών, στο κέντρο Goddard της NASA στο Maryland – ο οποίος από τότε έγινε και μέντοράς της. Τα ενδιαφέροντα του Candey σχετίζονται με τη χρήση του ήχου για τη διερεύνηση συνόλων αριθμητικών δεδομένων.

Κατά την πρώτη περίοδο της συνεργασίας τους, ανέπτυξαν μια εφαρμογή η οποία επιτρέπει στους χρήστες να παρουσιάσουν αριθμητικά δεδομένα ως ήχους, χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε από τα τρία βασικά χαρακτηριστικά τους – κορυφές, ένταση και ρυθμό – για να διακρίνουν διαφορετικές τιμές στα δεδομένα.

Για παράδειγμα, στη μεγαλύτερη τιμή σε ένα συγκεκριμένο σύνολο δεδομένων μπορεί να αποδοθεί το υψηλότερο βήμα (μέγιστη συχνότητα) του οργάνου, με τη μικρότερη τιμή να παίρνει το χαμηλότερο βήμα (ελάχιστη συχνότητα) και τις ενδιάμεσες τιμές κλιμακωμένες έτσι ώστε κάθε τόνος να αντιπροσωπεύει διαφορετική τιμή.

Οι ακολουθίες που προκύπτουν ακούγονται πολύ ατονικές – δεν υπάρχει καμία “μελωδία” – ωστόσο επιτρέπουν στους ακροατές να αναγνωρίσουν χαρακτηριστικά όπως κορυφές, παλμούς και θόρυβο.

Έτσι, μόλις ολοκληρώθηκε η εφαρμογή, η Merced την χρησιμοποίησε για να ακούσει δεδομένα από ραδιοτηλεσκόπια και δορυφόρους, για να εντοπίσει τις αλλαγές και τις τάσεις (εάν υπάρχουν) στη ροή δεδομένων, με σκοπό να χαρακτηρίσει την τελευταία με αριθμητική ανάλυση και έπειτα να παρουσιάσει τα αποτελέσματα σε άλλους επιστήμονες.

soundwaves

Ένας διαφορετικός τρόπος εξερεύνησης

Η ηχητικοποίηση είναι ένας αναπτυσσόμενος τομέας και μια από τις ομορφιές του είναι ότι συγκεντρώνει ερευνητές από ένα ευρύ φάσμα επαγγελματικών πεδίων.

“Ακόμη και οι καλύτερες οθόνες υπολογιστών έχουν περιορισμένη χωρική ανάλυση και επιπλέον, οι περιορισμοί που επιβάλλει η φύση στο ανθρώπινο μάτι δρουν ως πρόσθετος περιορισμός. Συγκεντρωτικά, οι παραπάνω παράγοντες επηρεάζουν το χρήσιμο δυναμικό εύρος της οθόνης, μειώνοντας έτσι την ποσότητα των δεδομένων που οι επιστήμονες μπορούν να μελετήσουν οποιαδήποτε στιγμή” , αναφέρει η Merced.

Οι επιστήμονες επί του παρόντος ασχολούνται με αυτόν τον περιορισμό φιλτράροντας τα δεδομένα, έτσι ώστε να εμφανίζονται μόνο οι πληροφορίες που πιστεύουν ότι είναι σημαντικές για το πρόβλημα. Αλλά επειδή αυτό συνεπάγεται κάποιες εικασίες για το αποτέλεσμα που αναζητούν, μπορεί να χάσουν κάποιες ανακαλύψεις.

Η Merced και η ομάδα της επιδιώκουν να δείξουν ότι η χρήση του ήχου σε συνδυασμό με τις οπτικές τεχνικές είναι ένα βιώσιμο εργαλείο για την εξεύρεση αλλαγών και τάσεων στα σύνολα δεδομένων.

Φέρνοντας τους ήχους στα σχολεία

Εκτός από την έρευνα της, η Merced έχει επίσης συνεργαστεί με μέλη της ομάδας Radio JOVE του Goddard, οι οποίοι εκτελούν ένα πρόγραμμα δημόσιας προβολής που βοηθά τους μαθητές και τους ερασιτέχνες επιστήμονες να παρακολουθούν και να αναλύουν ραδιοεκπομπές από τον Δία, τον Ήλιο και τον Γαλαξία.

Αρχικά, εργάστηκε στο εργαλείο ελέγχου του Radio JOVE, το οποίο μεταφράζει μια κυματομορφή δεδομένων σε ήχο για να βοηθήσει τους μαθητές να παρακολουθήσουν και να κατανοήσουν τα σήματα που καταγράφουν.

Αργότερα άρχισε να επισκέπτεται σχολεία, να διδάσκει τα παιδιά για τη ραδιοαστρονομία και να τα βοηθά να κάνουν συγκολλήσεις και άλλες εργασίες που απαιτούνται για την κατασκευή ραδιοτηλεσκοπίων που παρακολουθούν τις εκπομπές από τον Δία και τον Ήλιο στα 21 kHz.

Ως μέρος αυτής της εργασίας, βοήθησε να αναπτυχθεί μια μέθοδος συγκόλλησης του τηλεσκοπίου Radio JOVE που είναι ασφαλές για οποιονδήποτε να τη χρησιμοποιήσει, συμπεριλαμβανομένων των παιδιών και ανθρώπων που είναι τυφλοί ή που αντιμετωπίζουν προβλήματα όρασης.

Μόλις κατασκευαστούν τα τηλεσκόπια, τα παιδιά και οι γονείς μπορούν να συγκεντρώσουν δεδομένα μαζί. Η συμβολή τους στην επιστήμη είναι σημαντική: ο Candey και η Merced χρησιμοποίησαν τα δεδομένα που απέκτησε μια ομάδα παιδιών ηλικίας εννέα ετών από το σχολείο Rosa Cecilia Benitez στο Caguas του Πουέρτο Ρίκο για να δημοσιεύσουν ένα paper  (2008 Sun and Geosphere 3(1) 42) για την ανίχνευση φυσαλίδων πλάσματος.

Η Merced πιστεύει πως αυτή είναι η αρχή ενός ταξιδιού και ελπίζει ότι θα φέρει την επιστήμη του διαστήματος πιο κοντά σε ανθρώπους που δεν έχουν σχέση με το αντικείμενό της, δεδομένου ότι χρησιμοποιεί την ικανότητα των ανθρώπων να προσαρμόζονται στα δεδομένα για να ανιχνεύουν ενδιαφέροντα μηνύματα.

Οι άνθρωποι έχουν διαφορετικούς τρόπους προσέγγισης της γνώσης. Και η λέξη “άνθρωποι” περιλαμβάνει τον καθένα από εμάς: από αστροφυσικούς που κάνουν σοβαρή έρευνα, σε παιδιά, γονείς, ανθρώπους όπως εσείς και εγώ”, αναφέρει η Merced.

Μπορείτε να παρακολουθήσετε την ομιλία της στο TED, στο βίντεο που ακολουθεί:

Πηγές

Εικόνα: Astronomy Photo of the Day: 5/16/15 — Sharpest View of NGC 1300

Απάντηση