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

Kráva používá nástroje. Vědci se diví, že si toho dosud nevšimli

Veronika žije v Rakousku na horách a jako každou jinou krávu ji trápí hmyz. Bodavý hmyz dobytek otravuje odnepaměti, ale až Veronika našla řešení. Ze země zvedá klacky nebo třeba i odhozené koště, to uchopí do tlamy a pohybuje jím tak, aby dosáhla na jinak nedosažitelná místa, která ji svědí. Její majitel toto chování nafilmoval a záběry se pak dostaly do rukou expertů z Veterinární univerzity ve Vídni. Ti byli v šoku.
před 3 hhodinami

Evropu čekají silnější zemědělská sucha, i kdyby víc pršelo, varuje výzkum

Klimatické změny, které v současné době probíhají, musí nutně ovlivňovat nejen teploty, ale také všechno, na co teplo působí. Tedy včetně půdy a rostlin, které v ní rostou. Vědci z Univerzity v Readingu studovali, jak klimatické změny ovlivňují vlhkost půdy během vegetačního období, tedy v období roku, kdy zemědělské plodiny potřebují vodu nejvíce.
před 5 hhodinami

Šest příspěvků za 23 sekund. Donald Trump se umí na Truth Social rozvášnit

Sociální síť Truth Social je výkladní skříní toho, o co se americký prezident dělí s veřejností. Analýza příspěvků, které tam vydal od roku 2022 do současnosti, naznačuje, jak s ní pracuje.
před 7 hhodinami

Archeologové v Itálii objevili ztracenou Vitruviovu baziliku

Archeologové v Itálii našli pozůstatky více než dva tisíce let staré veřejné budovy, jejíž návrh připisují starověkému římskému architektovi Vitruviovi, známému jako otec architektury. Pozůstatky starověké baziliky našli archeologové v centrálním italském městě Fano severovýchodně od Říma.
před 7 hhodinami

Smaragdová, šarlatová, karmínová. Nebe nad Českem zbarvila polární záře

Na mnoha místech Česka bylo v noci na úterý možné pozorovat polární záři. Podle Českého meteorologického ústavu byla záře velmi dynamická a přechodně byla viditelná i z větších měst. Fotografie vzácného přírodního úkazu sdílela také řada uživatelů sociálních sítí.
před 8 hhodinami

Američtí vědci se teď bojí mluvit, hodnotí rok od návratu Trumpa Konvalinka

Americká věda měla dle renomovaného biochemika Jana Konvalinky problémy už před loňským návratem Donalda Trumpa do Bílého domu, nyní se ale prohloubily. Poškodí to poznání celého lidstva, ale otevírá to celou řadu možností pro Evropu, míní Konvalinka s tím, že je ale na ní, jestli šanci dokáže uchopit.
před 10 hhodinami

Pompejské lázně byly špinavé a znečištěné těžkými kovy, ukázala studie

Nové objevy z lázní v Pompejích ukazují, že se jejich hygienické poměry značně lišily od toho, co se pokládá za římskou kvalitu. Nálezy ale současně naznačují, že se vědci mohou už brzy dozvědět o zaniklém městě mnohem víc.
včera v 16:21

Rychle zjistili, že jsme profesionálové, vzpomíná účastník Pouštní bouře

Válka v přímém přenosu – tak se říkalo konfliktu v Perském zálivu, který na začátku roku 1991 sledovaly díky televizním kamerám miliony lidí po celém světě. Do operace Pouštní bouře, která měla za cíl osvobodit okupovaný Kuvajt, se zapojili i českoslovenští vojáci z protichemické jednotky. Poprvé od druhé světové války se tak stali spojenci Američanů, Britů a Francouzů. Ti se na ně přesto – jako na své někdejší komunistické nepřátele – dívali nejdřív s opatrností.
včera v 11:49
Načítání...