Matematiky vzrušuje pohled na „krásné“ rovnice. Prokázaly to skeny jejich mozků

Když se matematici dívají na zajímavé a kvalitní vzorce a rovnice, aktivuje se u nich stejná oblast mozku, která reaguje na krásu v umění nebo hudbě. Podle autorů nové studie to ukazuje, že fenomén krásy má neurobiologické kořeny. Jejich článek vyšel v časopise Frontiers in Human Neuroscience.

Studie byla malá, ale detailní. Vědci snímali pomocí funkční magnetické rezonance (fMRI) patnáct matematiků, kteří měli za úkol hodnotit matematické rovnice. Vzorečky měli popsat jako krásné, neutrální anebo ošklivé. Ukázalo se, že tento prožitek matematické krásy velmi přesně odpovídá aktivitě v takzvané mediální orbito-frontální kůře. To je část mozku zaměřená na emoce, která se podílí na hodnocení síly prožitku při sledování vizuálního umění nebo hudby.

Tento výzkum tedy podle autorů studie naznačuje, že prožitek krásy je do značné míry univerzální. V mozku ho totiž zpracovává stejná oblast, ať už se jedná o radost z fotografického aktu, poslechu symfonie, anebo z analýzy „krásné“ matematické rovnice. 

Krása ukrytá v mozku

Vědci pro tento výzkum využili pokroku v technologii funkční magnetické rezonance. Ta se už zlepšila natolik, že vidí i drobné změny v mozku a dá se využívat pro úkoly, na které ještě nedávno nestačila.

Autoři považují za zásadní, že studie posiluje nutnost mezioborových výzkumů.  Čím dál častěji se totiž ukazuje, že mezi obory, které se považují za zcela odlišné a vzdálené (jako jsou třeba neurověda, estetika a matematika) existují nečekané souvislosti.

  • Funkční magnetická rezonance (fMRI) je moderní zobrazovací metoda sloužící k funkčnímu zobrazování mozku, respektive mapování mozkové odezvy na vnější či vnitřní podnět. S vývojem výpočetní techniky a statistických metod se rozvíjí metoda fMRI jako nástroj pro vizualizaci anatomických struktur mozku zapojených do mechanismů vnímání, řízení motoriky a myšlení. 
  • Zdroj: Wikipedie

Co je krása

Existuje mnoho různých zdrojů krásy – krásné tělo, malebná krajina, anebo skvělá symfonie. To všechno jsou příklady krásy, jež vychází ze smyslových zážitků. Existují ale také jiné druhy krásy, které ze smyslů vůbec nevycházejí. Stačí jim pouze intelektuální zážitek nebo zkušenost.

Právě matematici a fyzici často popisují matematické vzorce značně emotivními výrazy a prožitek matematické krásy často přirovnávají k prožitku krásy plynoucímu z největšího umění. Výrazy jako „krása“, „symetrie“ a další spojené spíše s uměním se v odborné literatuře objevují častěji, než se laik může domnívat

Profesor Semir Zeki, který výzkum vedl, výsledky komentoval: „Pro většinu z nás mohou matematické vzorce vypadat jako suché nebo nepřístupné, ale pro matematika může rovnice ztělesňovat podstatu krásy.“

Proto bylo podle něj zajímavé zjistit, jestli má prožitek krásy pocházející z tak vysoce intelektuálního a abstraktního zdroje, jakým je matematika, vůbec něco společného s prožitky pocházejícími z více smyslových, vjemově založených zdrojů.

Krása šedesáti rovnic

V rámci studie dostal každý matematik šedesát vzorců, které si mohl prohlédnout a ohodnotit na stupnici od mínus pěti (ošklivé) do plus pěti (krásné) – podle toho, jak je vnímal. O dva týdny později byli požádáni, aby tyto rovnice znovu ohodnotili při vyšetření na skeneru fMRI. 

Matematici, jejichž mozky vědci sledovali, vykazovali širokou škálu emocionálních reakcí na různé slavné matematické vzorce.

Nejčastěji byly jako krásné (před i během skenování) hodnoceny Eulerova rovnost, Pythagorova věta a Cauchyho-Riemannovy podmínky. Zejména Eulerova rovnost budila silné pozitivní emoce. Naopak za nejméně „estetické“ považovali nekonečnou řadu geniálního indického matematika Šrínivásy Rámanudžana a Riemannovu hypotézu.

„Zjistili jsme, že aktivita v mozku, podobně jako u zážitku vizuální nebo hudební krásy, silně souvisí s tím, jak intenzivní zážitek krásy lidé popisují. A to i v tomto příkladě, kdy je zdroj krásy extrémně abstraktní. To dává odpověď na zásadní otázku ve studiu estetiky, o níž se diskutuje již od dob klasiků, totiž jestli lze estetické prožitky kvantifikovat,“ dodal profesor Zeki.

Vědci pod jeho vedením se domnívají, že v budoucnu bude možné jen na základě mozkové aktivity popsat s velkou mírou přesnosti, co je pro konkrétní lidi nejkrásnější.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

NASA mohla omylem kolonizovat Mars, naznačují vlastnosti „nesmrtelné“ bakterie

Americká vesmírná agentura NASA objevila před několika lety v opakovaně čištěné laboratoři bakterii, která přežila desítky pokusů o dezinfekci. Teď vědci popsali, jak to organismus dělá, a také potenciální dopady těchto schopností.
před 12 hhodinami

Vědci na Trutnovsku našli v trase D11 hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století

Vědci v trase budoucí dálnice D11 v úseku mezi Jaroměří a Trutnovem objevili hromadné vojenské hroby z 18. a 19. století, které považují za mimořádný archeologický soubor doplňující poznání tehdejších válečných konfliktů. Kromě hrobu z druhé slezské války z roku 1745, o kterém již informovali, našli také tři z roku 1866.
před 14 hhodinami

Ničivé počasí v části Asie není náhoda, ale klimatické varování, tvrdí vědci

Jihovýchodní Asie letos čelí neobvykle silným bouřím. Počet obětí povodní a sesuvů půdy v Indonésii, na Srí Lance a v Thajsku dosud přesáhl 1400, přičemž více než tisícovka lidí se stále pohřešuje. V Indonésii zůstávají celé vesnice odříznuté od zbytku světa poté, co voda zničila mosty a silnice. Tisíce lidí na Srí Lance nemají přístup k pitné vodě, zatímco thajský premiér přiznal nedostatečnou reakci své vlády, píše agentura AP.
před 17 hhodinami

Stárnutí ženských vajíček se dá zvrátit, zjistili náhodou čeští vědci

Projevy stárnutí ženských vajíček, takzvaných oocytů, je možné zvrátit a jejich poškození opravit. To, co bylo dosud považováno za biologicky nemožné, dokázal mezinárodní tým vedený reprodukční bioložkou Helenou Fulkovou z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR, který o průlomu informoval v tiskové zprávě. Výsledky zveřejnil časopis Aging Cell. Podle vědců otevírají závěry práce nové otázky o biologii stárnutí a také prostor pro vývoj budoucích léčebných postupů.
před 18 hhodinami

Univerzitní spin-offy sílí. Pomáhají výzkumu a míří do světového byznysu

Univerzitní firmy, takzvané spin-offy, které vysokým školám přinášejí zisk, jsou v zahraničí běžné. V tuzemsku se tento model prosazuje pomaleji. Na konferenci v Ostravě, pořádané agenturou CzechInvest, zazněly příklady úspěšných firem, které dokážou z akademického výzkumu vytvořit mezinárodně konkurenceschopný produkt i finanční přínos pro vysoké školy.
před 19 hhodinami

Humanoidů v Číně vzniká spousta, kupuje je málokdo. Země se bojí bubliny

Čína vsadila na to, že se stane světovou velmocí v humanoidních robotech. Podle několika analýz ale možná přišla s touto technologií příliš brzy, protože reálně o ni není příliš zájem.
před 22 hhodinami

Cukry, „guma“ a prach mrtvých hvězd. Vědci prozkoumali vzorky z asteroidu Bennu

Když v září roku 2023 dostali vědci do rukou vzorky z mise Osiris-REx, která prostudovala temný asteroid Bennu, věděli, že drží poklad, jehož hodnota se nedá vyjádřit čísly. Analýza od té doby přináší pořád nová překvapení. Teď rovnou tři současně – a to ve formě informací o Sluneční soustavě a původu života. Vědci ve třech na sobě nezávislých studiích odhalili ve vzorcích cukry nepostradatelné pro život, v kosmu dosud nepozorovanou gumovitou látku a také nečekaně vysoký výskyt prachu vzniklého při explozích supernov.
3. 12. 2025

Borelie jsou mazané. Čeští vědci popsali první okamžiky infekce

Tým vědců z Biologického centra Akademie věd přinesl nové zásadní poznatky o tom, jak probíhá první fáze infekce lymské boreliózy těsně po přenosu z klíštěte.
3. 12. 2025
Načítání...