Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 225

Вспомните космический мусор, который банально слишком дорого убирать. Вспомните загадочную массовую гибель пчёл — фиксируемую в последние десять лет в развитых странах, получившую собственное медицинское название (синдром разрушения колоний, он же коллапс пчелиных семей, CCD), почти наверняка связанную с человеческой активностью, но до сих пор непонятно, с какой именно (под подозрением бытовая химия). А последние исследования орнитологов дают повод предположить, что в ближайшем будущем к техногенному хламу придётся причислить и сверхслабое электромагнитное излучение.

Мы живём в мире, пронизанном электромагнитной «радиацией». Буквально каждое устройство, созданное человеком в электрический век, «фонит», излучая нужные (реже) и ненужные (куда как чаще) электромагнитные волны. Всё — от линий электропередач и радиостанций до электробритвы, телевизора, микроволновой печи и, конечно, персоналки — шумит своим неповторимым паразитным спектром, простирающимся от единиц до миллиардов герц. Не тревожиться нам помогает физика: в большинстве случаев энергия ЭМ-источников мала, да ещё и интенсивность излучения слабеет пропорционально квадрату расстояния. В результате энергия пронизывающих нас электромагнитных потоков недостаточна, чтобы вызвать физиологические изменения. Ну или по крайней мере так считалось до сих пор.

Самое время представить главную героиню сегодняшнего рассказа. Это европейская малиновка, известная у нас также как зарянка: звонкоголосая птичка размерами чуть больше воробья. У зарянки масса примечательных качеств. Она любопытна и не боится человека, так что легко уживается рядом с нами; красиво поёт; а главное, в отличие от многих других «урбанистических» птиц, она перелётная — и хоть летает недалеко, на зиму предпочитает перебираться из северных в более южные районы Европы. Используя при этом тот же самый механизм навигации, что и другие пернатые, и уже почти полвека играя в исследованиях птичьей навигации роль одного из главных подопытных кроликов.

Перелётные птицы — вообще одна из самых больших загадок живой природы. Даже самые мелкие птахи способны лететь без передышки несколько суток подряд и преодолевать по десять и даже двадцать тысяч километров. Но их фантастическая выносливость — ещё полдела. Как не сбиваются они с курса и как находят среди гигантских территорий именно тот участок, что занимали в прошлом году? Решение такой задачи сделало бы честь любому GPS-навигатору!

Согласно доминирующей теории, птичий «бионавигатор» использует несколько механизмов ориентации в пространстве. Это ориентация по звёздам, магнитному полю Земли, а также по памятным отметкам на земле; два первых механизма в основном «зашиты» в генах, третий нарабатывается с опытом (так что пожилые особи ориентируются точнее). Что ж, со звёздами и горами-озёрами всё понятно: их видно. Но как пернатые чувствуют геомагнитное поле? Ведь не вешают же они компас на лапку, в самом деле!

Предполагается (и это сильно упрощённое объяснение; если среди читателей найдутся специалисты, буду признателен за исправления/дополнения), что птица видит линии магнитного поля Земли благодаря молекулам особого белка (криптохром), присутствующего в глазах, и чувствует его напряжённость благодаря наличию магнитных частиц в нервной системе. В совокупности с накапливающимся опытом это и позволяет ей весьма точно выдерживать пути сезонных миграций.

Так вот, однажды, в начале «нулевых», в очередном рутинном эксперименте по изучению навигационных способностей пернатых, проводившемся немецкими исследователями, «навигатор» у подопытных зарянок вдруг «отказал»: их перемещения в клетках, всегда совпадавшие с направлением миграции, стали хаотичными. Пытаясь понять, что именно вызывает сбой, учёные перебрали все мыслимые варианты, начиная с еды и заканчивая освещением, но только когда экранировали клетки от внешнего электромагнитного фона, «бионавигатор» заработал правильно. Эврика? Почти. Дело в том, что, как выяснилось вскоре, на птиц влияет на просто ЭМ-излучение, а поля чрезвычайно низкой напряжённости.

Как следует из публикации в последнем номере журнала Nature, зарянки оказались подвержены частотам от 50 кГц до 5 МГц, то есть львиной доле бытового радиошума — создаваемого практически всей потребительской электроникой, за исключением слишком низкочастотной электрической сети и слишком высокочастотных сотовых телефонов. Надзирающие органы таким шумом не интересуются, потому что его мощность чрезвычайно мала, в сотни раз меньше значений, способных вызвать заметные изменения в организме человека. И тем не менее этот шум сбивает компас у зарянки!

Пытаясь объяснить такую невероятную чувствительность обычной птахи, учёные пришли к выводу, что в деле замешана квантовая механика. Это сравнительно свежая идея, сформулированная и получившая распространение в последние четыре года: птицы видят линии магнитного поля благодаря «спутанным» электронам (не самый удачный перевод английского термина tangled, конечно, знаком всякому, кто интересовался квантовыми эффектами), на которые, естественно, влияют даже самые слабые ЭМ-поля. Короче говоря, в птичьих головах работают самые настоящие квантовые компьютеры — но природа, увы, не предусмотрела «шапочку из фольги», которая защитила бы их от техногенного радиошума.

Насколько страшно это для птиц? Не так уж и страшно. Комментируя публикацию в Nature (по просьбе интернет-журнала Verge), российский эколог Никита Чернецов пояснил, что зарянке, собравшейся на зимовку, нужно лишь выбраться за границу города — где уровень радиошума ослабевает и биологический компас снова начинает работать нормально. Но проявившаяся у неё сверхчувствительность заставляет задуматься и о человеке. Ведь это отличный пример того, почему отсутствие доказательства вреда не может считаться доказательством отсутствия!

В отличие от зарянок, которые подвержены слабым электромагнитным полям лишь часть своей жизни, мы живём в них всё время — и продолжаем наращивать экспозицию, вешая на себя всё больше электроники, окружая всё бόльшим количеством «умных» устройств. Опасения, что слабые электромагнитные излучения способны влиять на человека, звучат регулярно (как пример: «Очки Google в руках простых пользователей») — и так же регулярно отметаются большинством по причине кажущейся параноидальности.

Но что если и мы — венец эволюции, не родня зарянке! — каким-нибудь местом чувствительны к сверхслабым полям? Что если однажды — аукнется?

В статье использованы иллюстрации University of Illinois at Urbana-Champaign, Jean-Daniel Echenard.

К оглавлению

Фотографическая правда: телефон лучше зеркалки!

Евгений Золотов

Опубликовано 15 мая 2014

Доводилось ли вам наблюдать, как обыватель — в смысле, «человек с улицы», имеющий от слабого до никакого представления об устройстве сложной электроники, — выбирает смартфон? Доводилось наверняка, и рискну предположить, вы чувствовали то же, что и я: жалость. Мне на такие сцены отчего-то особенно везёт — и из раза в раз повторяется одно и то же: покупатель оценивает товар по параметрам, не имеющим к истинной функциональности никакого отношения. Самый частый критерий выбора — «качество» встроенной фотокамеры: на моей памяти никто из тех, кто оценивал варианты у прилавка, не интересовался чем-либо, кроме количества мегапикселей и (иногда) кратности «зума».

Сочувствие в такой ситуации — реакция обоснованная, ведь человека фактически обманули. Однако на днях на глаза попалась заметка, заставившая задуматься о немыслимом: а не поменялось ли что-то с середины «нулевых», не стало ли в обывательском подходе больше правды?

Заметка эта — отчёт о простеньком эксперименте, поставленном профессиональным фотографом. Эксперименте вопиюще некорректном с технической точки зрения, но оттого только более ценном в контексте поднятой нами темы. Суть: некто Алек Вейнштейн решил сравнить качество видеосъёмки, обеспечиваемое дорогущей цифровой зеркальной камерой Canon EOS 5D Mark III и топовым смартфоном Samsung Galaxy Note III.

Зеркалка «писала» видео в разрешении FullHD (1920×1080), после чего оно ещё и подвергалось обработке с целью приблизить картинку по контрастности, насыщенности цвета и чёткости к даваемой смартфоном (впрочем, во второй части ролика видео не обрабатывалось). Смартфон «писал» в разрешении 4K (3840×2160), а постобработка свелась к даунсемплингу до FullHD. Вдобавок съёмка проводилась только ярким солнечным днём, и сцена практически всегда строилась таким образом, чтобы уравнять глубину резкости объективов.