Модерна наука има предност у огромној количини података, међутим, то је уједно и њен велики проблем. Која је улога лаика у свему овоме?
Текст: Дарко Доневски
У мају идуће године, америчка држава Минесота ће бити домаћин прве конференције о грађанима-волонтерима у науци, о концепту који је у свету познат под именом “Citizen Science“.
Модерна наука поред коришћења нових технолошких иновација, значајну и актуелну предност има у огромној количини података који се добијају са скупих и прецизних техничких уређаја. То је, уједно, и њен велики проблем.
Управо у овим чињеницама отварају се могућности за директно и врло активно учествовање грађана-љубитеља науке у научним истраживањима. Едукацијски потенцијал је велик и још увек недовољно искоришћен, и неке европске земље попут Холандије, Француске и Норвешке, планирају да сличне примере укључе у свој редован образовни програм.
Ексабајти података
Популаризација науке међу грађанима активност је која мора да садржи разноврсне циљеве. Информисање људи око одређеног научног открића и његовог значаја и методологије, нису сами по себи довољни-грађани су веома често заинтересовани да покажу виши ниво иницијативе, ниво који им омогућава да заједно са професионалним истраживачима мењају обрисе времена у ком живе.
Многи грађани широм света имају оно што је потребно научном пројекту: велику жељу да допринесу открићу, стрпљење, логичко расуђивање и добар кућни рачунар. Неретко, људи укључени у многе акције поседују и веома велико знање из науке за коју су заинтересовани.
У историји науке имамо неколико примера великих открића која су дошла од људи који по свом примарном позиву нису били научници. Едвин Хабл, Вилијем Хершел и Гроте Ребер, људи који су унели револуцију у посматрачку астрономију нису били школовани астрономи.
У физици, астрономији, али и многим другим наукама, у последње време се појављују разноврсни пројекти који отварају могућност свим људима различитог нивоа образовања да осете узбудљиви део научних открића активно учествујући у њиховом креирању. Како је то постигнуто?
Најбољи пример су џиновски телескопи најновије генерације. Све веће и веће опсерваторије припремају се да отпочну свој истраживачки живот – почетком наредне декаде, у Чилеу ће Европска јужна опсерваторија (ESO), коју чини 16 земаља, поставити нестварно велики E-ELT (у дословном преводу Европски екстремно велики телескоп), чији ће пречник огледала бити 40 метра.
Пре тога, у свемир ће 2018. године бити лансиран Џејмс Веб (James Webb) телескоп, два пута већи и неколико десетина пута прецизнији наследник славног телескопа Хабл. Такође, између Аустралије и Африке биће припремљен и инсталиран највећи радио интерферометар на нашој планети – SKA.
Сви поменути телескопи имаће неколико заједничких научних мета, попут проналажење једва видљивих и удаљених галаксија на местима њиховог формирања, свега неколико стотина милиона година након Великог праска. Примера ради, за један минут операционог рада, SKA телескоп ће слати више од два терабајта података.
За целокупан пројекат, биће потребно складиштење и обрађивање неколико десетина ексабајта података (број са 29 нула !). Како наводе научници са Берклија, то је приближно једнако количини података која би се направила када би се све изговерене речи у историји наше планете сабрале на једном месту. Астростатистичари су израчунали да ће укупна површина којом ће поменути радио телескопи прихватати сићушне радио електроне из далеког космоса бити велика као 130 умрежених тениских терена.
Потрага за ванземаљцима и уврнутим звездама
Први пројекат који је почео да користи волонтере умрежене широм планете Земље био је GIMPS (Велика интернет потрага за Марсеновим простим бројевима). Као што сам назив имплицира, пројекат је користио тада доступне бесплатне софтвере за проналажење посебне категорије простих бројева познатих под називом “Марсенови”, по француском филозофу из 17.века. Пројекат је отпочет 1996. године, недуго након успостављања инернета. Данас, као резултат те акције започете пре 20 година, имамо највећи откривени “Марсенов број” који, веровали или не, садржи више од 70 милиона цифара !
Вероватно најпознатији рани пројекат сличног типа је SETI@home, започет 1999. године. Специјално направљен софтвер служи за анализу радио сигнала и првобитно је био дизајниран да ради као скринсејвер на мониторима кућних рачунара.Како је његов примарни циљ откривање интелигентног живота ван наше планете, пројекат је врло брзо достигао широку популарност а неколико радио сигнала је чак маркирано за накнадне анализе које би показале њихово порекло. Иако интелигентни ванземаљски живот још нисмо открили, овом акцијом је порасла потреба и за системским ангажовањем љубитеља науке и волонтера, и као таква представља прекретницу за оно што је настављено у 21.веку.
Први астрономски пројекат који је директно укључио грађане у свој концепт третирајући их као равноправне чланове (а не само као пасивне учеснике, попут пројекта SETI@home) био је пројекат Stardust. Летелица истоименог назива послата је у свемир на самом истеку 20.века, и на Земљу је вратила узорке прашине сакупљене из коме комете Вајлд, као и из околног космичког простора.
Од 2006. године научници-волонтери анализирају узорке тражећи у њима сићушне и ректе примере честица међузвездане прашине. Специјалан онлајн микроскоп до сада је открио свега четири такве честице, а најновије у низу открића објављено је крајем 2014. године. У овом пројекту су грађани први пут равноправно делили идентичне податке и процедуре које су користили и професионални научници.
Свакако, пре него што приступе раду, грађани-научни волонтери морају да прођу кроз сет обуке како би лакше разумели понекад компликоване алгоритме анализе података. Мотивисан идејом и успехом пројекта Stardust, Крис Линтот, астроном из Велике Британије и урадник часописа Sky and Telescope, одлучио је да сличну иницијативу покрене и на област истраживања галаксија.
Тако је настала акција тражења гравитационих сочива у непрегледном сету података који су добијени комбинацијом најпрецизнијих оптичких и инфрацрвених камера. Зашо је било потребно да грађани буду део реализације ове идеје а не искључиво професионални научници? Разлог је једноставан – брзина прегледавања оптичких слика много је ефикаснија ако у њој учествује више људи.
На тај начин пројекат је створио једну врсту армије која извршава (често) и најтежи део посла: селекцију података за даљу анализу и њихово физичко тумачење. Резултат ове идеје под називом Space Warps било је откриће неколико десетина галаксија које се налазе под утицајем гравитационог дејства друге, блиске галаксије присутне дуж исте линије вида.
Такозвана гравитациона сочива су појам који асоцира на утицај неког масивног објекта (најчешће галаксије или јата галаксија) који услед своје велике масе скреће светлост објекта који се налази иза њега. На тај начин омогућено је да се светлост неке далеке галаксије појача иако се можда та галаксија налази веома далеко од нас.
Прецизније речено, сочива су често и једини начин да упознамо далеке космичке системе који без овог утицаја не би имали довољно енергије да буду примећени телескопима какве данас користимо у астрономији. Неколико научних радова је објављено у реномираним часописима у последње две године на ову тему.
Један од њих, који потписује двадесетак научника из различитих светских институтта, настао је као резултат анализе 430 000 снимака различитих врста галаксија. Наравно, све те снимке погледали су и анализирали волонтери, њих скоро 30 хиљада!
Сви поменути пројекти део су једне опште иницијативе под називом Zooniverse, коју спроводи Грађанска научна алијанса са седиштем у Оксфорду. Мрежа партнерских инситтуција укључују и многа места у САД, попут Адлер планетаријума у Чикагу, универзитета Џон Хопкинс у Мериленду и многих других. Најновији изданак групе Zooniverseје потрага за гравитационим таласима у мноштву сигнала које је детектовао телескоп LIGO. Назив овог пројекта је Gravity Spy и уколико било ко жели да буде део њега, може да му приступи преко овог линка.
Скорашњи чувени пример великог доприноса који су грађани дали једном астрономском открићу свакако је мистериозна звезда KIC8462, познатија као Табина звезда по имену америчке научнице Табите Бојаџиан. Прегледањем снимака који су пристизали на адресе стотине чланова пројекта Planet Hunters, уочене су нетипичне промене у сјају звезде које се нису могле објаснити ниједним стандардним научним аргументом.
Интересовање за наведено откриће достигло је врхунац када су почели да се разматрају и алтернативни сценарији који су у обзир узимали могућност да нека вангалактичка напредна цивилизација користи ресурсе звезде за своје енергетске потребе и специјално изграђеном “сфером” заклања њену светлост која долази до нас. Убрзо након тога, путем сајта Kickstarter покренута је и идеја да се прикупи додатни новац који би омогућио истраживачима да добију више неопходних посматрачких сати на великим земаљским телескопима, како би до детаља истражили у чему је тајновитост ове звезде.
Наука са Шри Ланке и Кариба
Данас је наука волонтера разграната по многим научним областима – од посматрања егзотичних птица и жаба централноамеричких земаља, до откривања метеорита на најпустијим местима на планети. Становници Њујорка, тако, од 2000. године учествују у грађанском научном пројекту који за циљ има потрагу за ретким бубамарама, док становници Шри Ланке помажу океанографима да лакше утврде подводни свет око тог азијског острва.
На Карибима су најактивнији пројекти који за примарни циљ имају испитивање коралних гребена, док је изузетно занимљива идеја покренута под именом Eye Wire, под вођством научника са Принстона. Апликација истог имена омогућава корисницима да помогну у разумевању на који начин су неурони повезани и како се преносе информације кроз 3Д мапирање ретиналних неурона.
Становници Еквадора у свеобухватној акцији локалног становништва и америчких геофизичара учествују у сузбијања катастрофичких ризика од наглих ерупција вулкана у тој земљи.
Волонтирање грађана у домену мејнстрим науке покренуло је и студије њихове ефикасности. Најновија студија означава неколико слабости оваквог приступа, стављајући главни акценат на проблем квалитета обраде података, с обзиром да се у научној институцији та процедура обавља од стране неколико особа, док је овде то случај са стотинама па и хиљадама насумично распоређених особа.
Без обзира на недостатке, али узимајући у обзир чињеницу да се и у најпознатијим научним институтима грешке свакодневно дешавају, принцип волонтирања у науци даје наду да ће у будућности све већи проценат становника наше планете бити више од немих посматрача догађаја који се одвијају у природи.