TEHNOLOGIJA I ZNANOST

Matematika aktivira ista područja u mozgu kao umjetnost i glazba

Autor: Igor Okreša

Matrix World

Kod ljudi koji uživaju u ljepoti matematike prilikom gledanja u estetski lijepu jednadžbu aktivan je isti dio mozga kao i kod ljudi koji uživaju u umjetnosti ili glazbi, što upućuje na to da je izvor ljepote neurobiološki.

Postoji mnogo različitih izvora ljepote: lijepo lice, slikovit pejzaž, divna simfonija. To su sve oblici ljepote koje opažamo pomoću naših osjetila, ali postoje i drugi intelektualni izvori ljepote. Matematičari često opisuju matematičke formule na emotivan način uspoređujući ljepotu matematike s ljepotom najveće umjetnosti.

U novom radu objavljenom u časopisu ˝Frontiers in Human Neuroscience˝  znanstvenici su koristili uređaj za funkcionalnu magnetsku rezonanciju (fMRI) kako bi dobili sliku moždane funkcije za 15 matematičara prilikom prikazivanja matematičkih formula koje su isti ti matematičari ranije ocijenili kao lijepe, neutralne ili ružne.

Rezultati su pokazali da je tijekom uživanja u ljepoti matematike bio aktivan dio mozga zadužen za emocije (medijalni frontalni korteks), isti onaj koji je aktivan prilikom uživanja u glazbi ili umjetnosti.

Matematika je univerzalni jezik, njega srećemo na svakom koraku. NA slici vidite primjer Fibonaccijevog niza u snimci jedne galaktike.

Matematika je univerzalni jezik, njega srećemo na svakom koraku. Na slici vidite primjer Fibonaccijevog niza u snimci jedne galaktike.

Profesor Semir Zeki, glavni autor rada voditelj Welcome Laboratory of Neurobiology na Univerzitetu u Londonu (UCL) kaže da većini ljudi matematičke formule djeluju suhoparno i dosadno ali matematičaru jednadžba može predstavljati čistu esenciju ljepote. Ljepota neke formule može biti u njenoj jednostavnosti, simetriji, eleganciji ili u nepromjenljivoj istinitosti koju ta jednadžba predstavlja. Za Platona apstraktna kvaliteta matematike je ultimativni vrhunac ljepote.

Vrlo je zanimljivo da osjećaj ljepote koji dolazi iz visoko intelektualnog i apstraktnog izvora kao što je matematika stvara jednaku aktivnost u istom dijelu mozga kao i ljepota koja dolazi preko osjetila ili percepcije.

Možete li vi vidjeti ljepotu u matematičkim formulama?

Možete li vi vidjeti ljepotu u matematičkim formulama?

Tijekom studije svaki je od 15 ispitanika dobio 60 matematičkih formula koje je morao ocijeniti na skali od -5 (ružno) do +5 (lijepo) na osnovu toga koliko ih je lijepim ispitanik doživio. Dva tjedna kasnije ispitanici su  zamoljeni da ponovo ocijene formule ali ovoga puta za vrijeme fMRI skeniranja.

Formule koje su ispitanici ocijenili najljepšim ( prije i za vrijeme skeniranja) su Eulerov identitet, Pitagorin teorem te Cauchy-Riemannova jednadžba. Eulerov identitet na jednostavan način povezuje tri osnovne matematičke operacije i čak 5 fundametalnih matematičkih konstanti a ljepota te jednadžbe uspoređena je s ljepotom Hamletova monologa.

Matematičari su najružnijim ocijenili Ramanujanov beskonačni niz, te Reimannovu funkcionalnu jednadžbu.

Profesor Zaki dodaje:

˝Otkrili smo da je aktivnost u mozgu snažno povezana s intenzitetom čovjekova osjećaja ljepote – čak i ovom primjeru kad je izvor ljepote ekstremno apstraktan. Ovo daje odgovor na ključno pitanje estetike, može li osjećaj ljepote biti mjerljiv.˝

 

Zašto je matematika lijepa?

Znanstvenici su kroz povijest  s divljenjem gledali ne samo na izvanredan uspjeh matematike u opisivanju svijeta koji nas okružuje, nego i činjenicu da su najbolje matematičke formule često i najljepše. Gotovo svi istraživači pri opisivanju važnih matematičkih otkrića koriste izraze poput: neočekivano, elegancija, jednostavnost te ljepota.

Pa tako matematičar i filozof Bertrand Russell (1872-1970) kaže: ˝matematika, kad se pravilno gleda, posjeduje ne samo istinu nego i najveću ljepotu – ljepotu koja je jednostavna i hladna poput skulpture, neprivlačna bilo kojem djelu ljudske suštine, ali opet matematika je uzvišeno čista i posjeduje nevjerovatnu perfekciju baš poput najljepšeg umjetničkog djela.˝

Još jedan jednostavan primjer matematičke ljepote.

Još jedan jednostavan primjer matematičke ljepote.

Fizičari su jednako impresionirani ljepotom matematike i njenom efikasnošću u formuliranju zakona fizike. Fizičar Hermann Weyl (1885-1955) je izjavio:

˝ U svojem sam radu uvijek pokušavao ujediniti istinu i ljepotu, ali kad sam morao birati između jednoga ili drugoga obično sam birao ljepotu.˝

To se vidjelo u njegovom radu kad je pokušavao ujediniti elektromagnetizam i teoriju relativnosti.

U čemu je točno izvor matematičke ljepote? Dio odgovora je u tom što ona nalazi jednostavnost u kompleksnosti, red u kaosu, strukture tamo gdje ih nema.

Zašto bi običnim ljudima ljepota matematike morala biti važna? Glavni razlog je taj što je matematika lijepa čak i ako je nažalost manje shvatljiva od drugih vidova umjetnosti. Drugi razlog je taj što je matematika korisna, njezina korisnost  ovisi djelom o njenoj istinitosti i tome da je ta istinitost uvijek potkrijepljena dokazima.

Neki kažu da je ljepota matematičkih zakonitosti u tome što izlaze direktno iz temeljne strukture svemira. Prema fizičaru Maxu Tegmarku razlog zbog kojega matematika funkcionira tako dobro i tako elegantno u fizici jest u univerzumu (ili bolje rečeno u multiverzumu) – na kraju krajeva samo matematika i matematičke strukture i odnosi među njima čine jezgru ˝tvari˝ od koje je naš svemir sazdan.

Malo se znanstvenika slaže s Tegmarkom, ali bilo kako bilo punu ljepotu matematike i njenu primjenjivost na svijet koji nas okružuje tek moramo do kraja shvatiti i istražiti.

Izvor:

Mathematical beauty activates same brain region as great art or music

Mathematics: Why the brain sees maths as beauty