Обнаружены коллективные эффекты в поведении физиков-теоретиков

Временная зависимость числа публикаций в ответ на очередную сенсацию

Временная зависимость числа публикаций в ответ на очередную сенсацию. Показаны лишь некоторые из рассмотренных в статье примеров. Верхний ряд: двухфотонный пик, дибозонный всплеск, сообщение BICEP2; нижний ряд: гамма-сигнал из центра галактики, сверхсветовые нейтрино на OPERA и Wjj-аномалия в детекторе CDF. Последние два графика демонстрируют иной тип отклика. Графики из обсуждаемой статьи

Давно известно, что физика может эффективно описывать поведение большого коллектива объектов — при условии, что эти объекты однотипны и примитивны. Законам статистической физики подчиняются даже некоторые биологические системы, например культура бактерий. Недавно мировую общественность всколыхнула публикация, демонстрирующая, что эти условия — однотипность и примитивность — могут выполняться и для больших коллективов физиков-теоретиков. Экспериментальные данные убедительно показали, что их публикационная активность в ответ на внешний стимул представляет собой когерентный всплеск удивительно стандартной формы. Новая работа заставляет нас переосмыслить истинную природу физиков-теоретиков.

В физике есть большой раздел, изучающий поведение не отдельных объектов, а больших коллективов однотипных частиц. Такой подход особенно эффективен, когда каждый действующий агент достаточно примитивен и не выделяется среди остальных. В этом случае индивидуальные траектории и характеристики отдельных частиц становятся несущественными, а на первый план выходят коллективные типы движений и коллективные параметры. Связями между ними и занимается статистическая физика.

Самый простой пример — это обычный газ, при описании которого нас интересует не хаотичное движение отдельных молекул, а их суммарный эффект, например температура и давление. На внешнее воздействие этот коллектив тоже отзывается очень простым способом: например, в газе бежит звуковая волна. При этом отдельные частицы в коллективе не обязательно должны быть бездушными молекулами. Это могут быть и живые организмы. Главное требование — чтобы они были достаточно примитивны, и тогда их коллектив можно описывать методами статфизики. Про один такой пример мы писали в новости В живой конденсированной среде существуют особые фазовые переходы («Элементы», 19.09.2008).

В недавнем препринте A Theory of Ambulance Chasing исследователь Михайло Бакович (Mihailo Backovic) из Лувенского католического университета (Лувен-ла-Нёв, Бельгия) сообщает о шокирующих результатах многолетних наблюдений, которые расширяют границы применимости этого подхода. Оказывается, условие достаточной примитивности выполняется даже для вершины биологической эволюции — физиков-теоретиков, а точнее, их подвида, специализирующегося на элементарных частицах. Его исследование показало, что коллектив этих действующих агентов может достичь состояния максимальной информационной когерентности — и тогда любое внешнее воздействие на него будет приводить к однотипному отклику, описываемому в терминах пуассоновского процесса и подчиняющемуся простым формулам.

Основанием для такого вывода послужили несколько экспериментов, которые сама природа провела с теоретико-физическим сообществом. За последнее десятилетие в мире элементарных частиц несколько раз возникали неожиданные сенсации, когда экспериментаторы объявляли об обнаружении неизвестного ранее эффекта. Это, например, сверхсветовые нейтрино на OPERA, сообщение BICEP2 о регистрации первичных гравитационных волн и совсем недавний пример — загадочный двухфотонный пик, найденный на Большом адронном коллайдере.

Измерения показали, что вслед за каждым таким внешним воздействием в среде физиков-теоретиков возникал однотипный коллективный отклик — всплеск публикационной активности характерного профиля (см. рисунок). Графики здесь показывают число публикаций, посвященных очередной сенсации, как функцию времени. Высота всплеска и период затухания зависели от интенсивности стимула, но профили повторяли друг друга. Всё разнообразие откликов сводилось к двум типам поведения — со степенным и экспоненциальным угасанием интереса; их примеры приведены на рисунке.

Надо сказать, что примеры спонтанно слаженного поведения среди достаточно развитых животных были известны и раньше, см., например, новость «Чувство кворума»: принятие коллективных решений в макро- и микромире («Элементы», 02.04.2009). Но сейчас смазывание индивидуальных степеней свободы в примитивный коллективный отклик было продемонстрировано для объектов, которые традиционно считались невычислимо сложными.

В свете новых данных возникает очень любопытный вопрос: что и с какой целью производит коллектив физиков-теоретиков в спокойное время, в отсутствие внешнего стимула? Здесь тоже есть параллели из биологии. Например, совсем недавно было открыто, что полимераза POLA1 в свободное от основной работы время синтезирует «нуклеиновый белый шум», короткие безвредные ДНК:РНК-комплексы, и наполняет ими цитоплазму. Этот молекулярный шум нужен для того, чтобы не допускать ложного срабатывания внутриклеточной иммунной реакции; без него клетка, да и весь организм, начинает генерировать беспричинный иммунный ответ.

Может быть, такой же механизм работает и в коллективах физиков-теоретиков? Уже давно накапливаются свидетельства в пользу того, что в спокойное время публикационная активность теоретиков хорошо описывается информационным белым шумом. Но если раньше цель этой деятельности была непонятна, то теперь можно предположить, что она направлена как раз на подавление ложного коллективного отклика. Действительно, если коллектив реагирует мощным публикационным всплеском на любое внешнее сообщение, то значит, он находится в критическом состоянии и готов генерировать такие всплески самопроизвольно, без какого-либо стимула. Публикационный шум требуется самому коллективу для подавления такой гиперчувствительности и удержания себя в мало-мальски адекватном русле.

Все эти волнующие предположения исследователям еще только предстоит проверить. К счастью, статистическая выборка большая и постоянно пополняется новыми элементарными агентами. Так или иначе, новая работа изменяет наш взгляд на природу и эволюцию физиков-теоретиков: мы наткнулись на какие-то глубинные законы, управляющие их поведением и переводящие их в состояние максимальной индивидуальной простоты и коллективной когерентности.

Источник: Mihailo Backovic. A Theory of Ambulance Chasing // е-принт arXiv:1603.01204 (2016).

Игорь Иванов


40
Показать комментарии (40)
Свернуть комментарии (40)

  • niki  | 01.04.2016 | 06:54 Ответить
    :)
    Ответить
    • rak > niki | 01.04.2016 | 12:17 Ответить
      Всем давно известно, что казуальное поведение оптимальной динамической системы в условиях полиантагонистического воздействия аффектированно-возбуждённой, интегрально-обобщённой среды с тремя степенями неопределённости описывается вполне стохастически...
      Ответить
    • Leo Roman > niki | 01.04.2016 | 18:27 Ответить
      Интересная публикация о частотно-пространственно-временных закономерностях научной деятельности, в частности, Acknowledgements: I would like to thank the SNCB Belgian Railways for providing a comfortable environment on the trains where most of this work was conducted, as well as for frequent delays in the train system which provided the much needed additional time to complete the project. С 1 апреля! :)
      Ответить
  • Сергей Домнин  | 01.04.2016 | 07:20 Ответить
    Очень интересное наблюдение, а Ваше сообщение о нём очень своевременно. Это поможет физикам задуматься глубинных причинах своей "когерентной" активности в публикациях.
    Возможно, ответ не в их тесном общении в пределах своей группы, ведь не каждый из них искренен в разговорах и сообщает коллегам о своём пути решения проблемы, которой посвящаются их статьи. Возможно, это как раз свидетельствует в пользу существования телепатии. Ведь в истории науки были случаи почти одновременного совершения открытий учёными, которые не общались друг с другом. А телепатический обмен информацией происходит и при таких условиях.
    Для него не имеет значения отсутствие возможности или нежелание общаться у людей, занятых решением одинаковой проблемы. Получается такое "телепатическое принуждение" к обмену информацией. Это объясняет, почему решения проблем в умах физиков вызревают одновременно, что и показывает одновременность их публикаций. Решения, конечно, могут быть разными - в силу разной степени осознания телепатически считанной информации и её оценки, индивидуальные способности к этому всё же различны. Хотя и они могут нивелироваться в давно сложившихся коллективах.
    Вот где может быть скрыта новая физика! И этот день приближает учёных к её открытию.
    Ответить
    • makeyev > Сергей Домнин | 06.04.2016 | 17:08 Ответить
      Нет телепатии в форме передачи конкретной текстовой и (или) графической информации не через акустический или оптический канал.
      Есть информационное поле Всезнания реальности. В этом поле нет вербальной или графической информации, но есть понятийная суть. Эта информация всезнания сохраняется и переносится потоками квантов электростатического поля и магнитного поля, составляющих объём пространства вездесущего физического вакуума.
      Те интеллектуальные существа, которые инициативно стремятся познать реальность, имея индивидуально достаточный багаж фундаментальных знаний и жизненного опыта, могут интуитивным процессом "открыть" (сразу знанием) неизвестное прежде знание или правильное понимание прежде известного, но неправильно понимаемого знания.
      Ответить
  • samara  | 01.04.2016 | 07:58 Ответить
    препринт этого Баковича месяц назад вышел, я чего то не понимаю..
    Ответить
    • niki > samara | 01.04.2016 | 08:17 Ответить
      Ну и что.
      Ответить
    • nicolaus > samara | 01.04.2016 | 10:13 Ответить
      А что тут понимать. Где-то в конце февраля (точнее -19 февраля) был мощный телепатический посыл - обработать статистику, связанную с деятельностью научных и околонаучных коллективов.

      Первым на посыл отреагировал читатель «Элементов» Владимир Аксайский: “Если взглянуть на нас как распределенный биосоциальный детектор продолжение детекторов LIGO, то получается, что мы отреагировали с запаздыванием в 150 сут.(11фев2016 - 14сен2015) и отношение ширины нашего выплеска (8 сут) к ширине выплеска детекторов LIGO (0.1 сек) равно ~7*10^6. И еще. Когда комментов было 417 я для себя проранжировал 63 участников, всех на тот момент ник участие (штук)
      TzelTavr 60
      anothereugene-2 59
      PavelS 46
      Artur 35
      Fangorn 26
      Игорь Иванов 12”

      Вторым откликнулся Бакович (3 марта). Небольшая задержка была связана со временем, необходимым на написание статьи.
      Ну а Игорю потребовалось время на проверку и перепроверку всех теоретических выводов. Поэтому и получилось, что он опубликовал свою статью 1 апреля.
      Ответить
    • Olexa > samara | 01.04.2016 | 10:29 Ответить
      В каждой шутке лишь доля шутки. Может, это не свойство коллективов физиков, а общее свойство реакции информационной среды в ответ на формулировку нового понятия с существенной предсказательной силой? К тому же, люди могут быть слишком самоуверенны, считая себя чем-то абсолютно уникальным и не поддающимся познанию, где-то на среднем уровне между нейронами и эволюцией в целом...
      Ответить
      • Андрей Быстрицкий > Olexa | 01.04.2016 | 11:33 Ответить
        Точно общее свойство. "Стандное чувство" называется.
        Ответить
        • Olexa > Андрей Быстрицкий | 01.04.2016 | 11:57 Ответить
          Между прочим, упоминаемое Вами в столь пренебрежительном тоне, стадное чувство наверняка сыграло немаловажную роль в эволюции нашего вида, вершиной которой, без преувеличения, можно считать рассматривающийся в статье подвид. И хоть нам теперь известно, что эволюция не обязательно предполагает раздельные ареалы (см., например, http://elementy.ru/news/430109), но полный отказ от раздельных ареалов, который мы наблюдаем в современном информационно глобализированном мире, может нести риски торможения эволюции. Поэтому может иметь смысл разделение рассматриваемого подвида на отдельные стада с ограниченным взаимодействием между ними, для обеспечения которого прийдётся вводить должности пастухов, следящих, чтобы особи не отбивались от своего стада.
          Ответить
          • EnigMan > Olexa | 01.04.2016 | 14:43 Ответить
            Деление людей на социальные группы действует не хуже физических барьеров, как мне кажется.
            Ответить
          • niki > Olexa | 02.04.2016 | 09:14 Ответить
            Стадное чувство заслуживает именно пренебрежительного тона.
            Ответить
          • G-273 > Olexa | 06.04.2016 | 07:41 Ответить
            Вы не глупый, но наивный парень, уважаемый Olexa! Наивный потому, что не понимаете, что именно так всё давно и устроено на планете: рассматриваемые подвиды "в современном информационно глобализированном мире" давным давно отдельные стада, и взаимодействие между ними давно ограничено материально-социальными барьерами (читай заборами и прочими изгородями), и следящие за ними пастухи зорко бдят, чтобы те не отбивались от стада...да и вооще...всё давно на планете нашей, воспетой в произведениях лучших мастеров поэзии и искусства, схвачено, обустроено и упорядочено! Кстати, а ведь стадо без пастуха - добыча для волка или вора! А потому стадо не только терпит пастуха, но и щедро благодарит его дарами в виде шерсти, мяса, рогов и прочих копыт.
            Ответить
    • samara > samara | 02.04.2016 | 07:08 Ответить
      я к тому что статья же настоящая?! распределения там все.. он её ради прикола писал O_o?
      Ответить
  • Арон Гутан  | 01.04.2016 | 12:49 Ответить
    В 92-93-94 годах в институтах прикладной математики и электрофизики Ур. отд. АН было нечем платить даже копеечные ставки научным сотрудникам. Платили только с иностранных заказов (грантов) да и то не всем и копейки. Так вот чтобы ученые не разбежались окончательно торговать носками и презервативами в киосках в эти 2 НИИ, считавшиеся "элитными" на Урале просто завозили спирт. В "молочных" 40-литровых бидонах. Коллективным эффектом было то что к вечеру многие кандидаты и доктора плохо понимали где они находятся зачем и как их вообще зовут. Ну про мнс и говорить нечего. Тем не менее все работы по иностранным грантам велись строго в графике. Увы, это не первоапрельская шутка и смеяться тут не над чем.....
    Ответить
    • niki > Арон Гутан | 01.04.2016 | 13:20 Ответить
      Что-то не верится. У нас, химиков, спирт был доступен всегда. И что-то не вижу я упившихся. И в 90-х не было.
      У математиков особый ген предрасположенности?
      Ответить
      • Olexa > niki | 01.04.2016 | 13:26 Ответить
        Извините, пошучу.

        Вспомнился школьный анекдот — девушки-математики пьют до бесконечности, девушки-химики пьют до выпадения в осадок, девушки-физики пьют до полной потери сопротивления. Может, именно этим обусловлено отсутствие упившихся математиков?
        Ответить
        • G-273 > Olexa | 06.04.2016 | 07:23 Ответить
          Да не "школьный", а студенческий! И не анекдот, а чистейшей двойной перегонки правда!
          Ответить
  • dmvk  | 01.04.2016 | 15:28 Ответить
    Очень остроумно! Если эта статья позволит какому то физику теоретику (например автору этого комментария) взглянуть на себя со стороны, то это приведет только к позитиву. Как минимум к новым анекдотам и смеху.
    И так, идею изучения колективного поведения можно применить и к телу одного выбранного физика теоретика. Тогда получится что его сознание, мысли и публикации - это и есть отклик на внешний раздражитель. Например какую то сенсацию, которая выходит за рамки текущего мировоззрения нашего подопытного.
    Так же паралель из биологии, о том что в спокойном состоянии физик теоретик производит белый нуклеиновый шум, тоже не вызывает сомнений. Спокойное состояние физика теоретика, это состояние, когда его сознание не занято созданием новой теории, а думает исключительно о биологических потребностях своего носителя, таких как секс и вкусная еда.
    Поэтому возникает вопрос, а является ли физик теоретик реально мыслящим существом? Если да, то тогда коллектив физиков теоретиков тоже отдельное мыслящее существо.
    Но тогда, что является для этого существа сексом, едой и другими феноменами живого организма?
    Ответить
  • Амвросий  | 01.04.2016 | 19:39 Ответить
    Исследование тянет на Шнобелевку.
    Ответить
  • Скеп-тик  | 01.04.2016 | 21:01 Ответить
    С этим коллайдером про всемирное потепление забыли! Климатологи голодают! Им места в Nature не оставили!
    Ответить
    • G-273 > Скеп-тик | 06.04.2016 | 07:26 Ответить
      Климатологи голодают? Им места в Nature не оставили?
      Срочно переписать Киотский протокол и обязать все страны мира удвоить выбросы углекислоты в два...не...в три раза! Шоб климакстологам было шо кушать!
      Ответить
  • aksayskiy  | 01.04.2016 | 21:21 Ответить
    Игорь Иванов - умница, прекрасная вечная тема, на нее не жалко даже целого дня в году.
    ...поведение большого коллектива объектов — при условии, что эти объекты однотипны и примитивны...
    Мне кажется, Эйнштейн бы полностью согласился с утверждением до тире и, вероятно, усмехнулся бы над тем, что после.
    А почему бы в этот день не признать, что примитивны не объекты наблюдения, а сам наблюдатель, или наблюдатели, если их больше чем 1.
    Если верить биографам,Эйнштейн сказал ...бог не играет в кости..,
    ему не нужна статистика, он может отслеживать каждый элемент несчетного множества.
    Интересно, а сам он входит в это множество?
    Может быть статистика от большого ума и маленьких возможностей? :)
    Ответить
  • Вячеслав Рогожин  | 02.04.2016 | 14:12 Ответить
    Очень интересный, полезный и познавательный материал. Но если бы я прочитал эту статью 1 апреля, ну точно бы не поверил!
    Ответить
  • Арон Гутан  | 03.04.2016 | 23:07 Ответить
    Адам Фальковский в Твиттере опубликовал прискорбные данные. Недавно объявленные и представленные LIGO данные в качестве подтверждения открытия гравитационных волн оказались результатом банального хакерского взлома сети компьютеров LIGO ((((
    Ответить
    • Сергей Домнин > Арон Гутан | 04.04.2016 | 14:10 Ответить
      Так это взлом или ошибка методологии команды BICEP-2, как пишут здесь: http://starmission.ru/news/blogger-nashel-oshibku-v-dokazatelstve-gravitacionnyx-voln.html
      Ответить
    • G-273 > Арон Гутан | 06.04.2016 | 08:01 Ответить
      Уважаемый АронГутан, не могли бы поподробнее об этой истории со взломом проинформировать общественность нашего собрания? Согласитесь, что ваше заявление более чем ...того...сами понимаете чего!
      Ответить
      • Арон Гутан > G-273 | 10.04.2016 | 17:33 Ответить
        Да я не знаю деталей, полиция расследование ведет. Говорят BICEP-2 хакеров наняла.
        Ответить
        • G-273 > Арон Гутан | 13.04.2016 | 07:06 Ответить
          Во, гады! Сами облажались по-полной со своими реликтовыми гравиволнами, таки теперь хотять и другим того же! Не выйдет! Кстати, как там у них с BICEP-3 продвигается? Я уже предлагал им не тратиться на новую установку, а просто-напросто на старой просканировать небо в другом месте, где нету галактической железной пыли, или ещё проще: обработать старые данные, но за вычетом этого фона, но они почему-то не послушали! Шо за бестолочи?
          Ответить
  • Coyro  | 05.04.2016 | 15:03 Ответить
    Только дочитав до "истинную природу физиков" понял, что надо дату проверить. :)
    Ответить
  • LyCo  | 06.04.2016 | 18:29 Ответить
    Забавная попытка выдать правду за шутку. Учитывая, что эти самые "вершины биологической эволюции" за сто лет кроме белого шума ничего человечеству и не дали.
    Ответить
    • Скеп-тик > LyCo | 08.04.2016 | 21:09 Ответить
      И что ты этим белым шумом пользуешься? Компьютером (квантовая механика), электроосвещением (электродинамика), интернетом (теория информации), автомобилем (химия, металлургия, сопромат)...
      У тебя всё, что окружает, из земли выросло? Так без удобрений - тоже никуда.
      Ответить
      • LyCo > Скеп-тик | 09.04.2016 | 14:36 Ответить
        Во-первых, белый шум относится не вообще к науке, которую я всячески ценю и уважаю, а конкретно к физикам-теоретикам, которые в данной статье обсуждаются. Во-вторых, подавляющее большинство технологий никакого отношения к теор. физике не имеют и развиваются своими собственными путями.

        Так что ответ - нет, я этим белым шумом не пользуюсь. Им вообще никто, кроме самих физиков-теоретиков, не пользуется.
        Ответить
        • Teodor > LyCo | 10.04.2016 | 11:39 Ответить
          Вы воспользовалисс белым шумом три раза на протяжении двух постов. Так что неправда Ваша, батенька!
          Ответить
        • G-273 > LyCo | 13.04.2016 | 07:18 Ответить
          Вы это называете "белым шумом"? Физики-теоретики давно подчинили физическую науку своим необузданным фантазмам! Они вытеснили напрочь из науки логику, здравый смысл, эксперимент! Они физическую реальность заменили математическими абстракциями, реальный объект - бесконечным множеством формульных приближений! Они навязали физической науке абсолютно лживую идею: реальность такова, какова господствующая на сегодня теория, что не просто заводит физическую науку в тупик, а окончательно убивает её, делает невозможным познание Мира, выносит смертный приговор земной цивилизации...А вы..."белый шум...белый шум"!
          Какие шутки? Какое - первое апреля?
          Ответить
  • n.p.duel  | 16.04.2016 | 08:49 Ответить
    Один из примеров таких коллективных эффектов - религиозная вера, что развитые цивилизации пользуюстя максвелловскими радиоволнами:

    http://npduel.livejournal.com/51621.html
    Ответить
    • G-273 > n.p.duel | 27.04.2016 | 09:41 Ответить
      могли бы добавить "...и гравитационными волнами Эйнштейна"
      Ответить
      • n.p.duel > G-273 | 27.04.2016 | 13:05 Ответить
        О "гравитационных волнах" я написал раньше здесь http://npduel.livejournal.com/51342.html
        но их даже недалёкие по умственному развитию земные физики для связи с внеземными цивилизациями использовать не предлагают
        Ответить
  • AlexanderIK  | 25.05.2016 | 13:16 Ответить
    Речь об обычном стадном чувстве. В разной мере оно присуще всем коллективам. К сожалению, многие не понимают, что главное в научной деятельности- не самореализация (стадо эгоистов легко прогнозируется), а стремление к истине. Ворох теоретических работ может быть менее ценен, чем одно толковое выражение, описывающее наблюдаемые экспериментальные данные и предсказывающее новые (в некотором классе явлений). В дополнение к теме: http://www.superstyle.ru/news/10331
    Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»