Eksperyment z piaskiem i ukrytymi obiektami
Zespół naukowców z Queen Mary University of London i University College London zaprojektował prosty, acz genialny eksperyment. Ochotnicy mieli za zadanie delikatnie przesuwać palcem po powierzchni piasku wypełniającego pojemnik. Pod warstwą ziaren ukryto małe sześciany. Zadanie polegało na zgłoszeniu momentu, w którym badany wyczuwa obecność czegoś pod palcem, bez fizycznego kontaktu z przedmiotem. Wyniki okazały się zaskakujące. Uczestnicy trafnie identyfikowali ukryte obiekty w ponad 70% przypadków, a efekt był wyczuwalny na głębokości sięgającej prawie 7 centymetrów.
Czytaj też: Jedno zero za dużo. 10 błędów obliczeniowych, które o włos nie zmieniły historii świata
To pierwszy raz, kiedy zdalny dotyk został zbadany u ludzi i zmienia nasze pojęcie o świecie percepcji – relacjonuje Elisabetta Versace z Queen Mary University
Mechanizm tego zjawiska nie ma nic wspólnego z magią, a wszystko z fizyką. Piasek jest tzw. ośrodkiem ziarnistym. Ruch palca w jego pobliżu powoduje mikroskopijne przemieszczenia ziaren i generuje subtelne fale ciśnienia, które rozchodzą się na zewnątrz. Ludzki układ nerwowy jest na tyle czuły, iż potrafi odebrać te minimalne sygnały i zinterpretować je w mózgu jako informację „tu coś jest”. Co ciekawe, robimy to bez specjalistycznych narządów, które mają niektóre zwierzęta.
Człowiek kontra maszyna, czyli porównanie skuteczności w wykrywaniu
Aby lepiej zrozumieć skalę ludzkiej zdolności, naukowcy zbudowali robotyczny system wyposażony w czujnik dotykowy i zaawansowany model sztucznej inteligencji oparty na sieci LSTM. Wynik porównawczy jest pouczający. Robot radził sobie znacznie gorzej, osiągając zaledwie 40% skuteczności i generując przy tym wiele fałszywych alarmów. Chociaż czasami „wyczuwał” obiekty z nieco większej odległości, jego ogólna precyzja była nieporównywalnie niższa. To fascynujący przykład tego, jak nasza biologia, wynik milionów lat ewolucji, wciąż potrafi przewyższyć technologię w interpretacji najsubtelniejszych bodźców ze świata fizycznego.
W świecie przyrody podobne umiejętności nie są niczym nowym. Ptaki brodzące, jak sieweczki, używają swych wrażliwych dziobów do namierzania robaków w mokrym podłożu. Ryby wyczuwają drgania w wodzie, a ssaki, np. koty czy szczury, orientują się w ciemności dzięki wibrysom, czyli specjalnym wąsom. Zdolność zdalnego dotyku u ludzi może być właśnie takim uśpionym, ewolucyjnym dziedzictwem – mechanicznym odpowiednikiem wąsów, które po prostu zanikły, lecz ich sensoryczne podstawy pozostały w naszym układzie nerwowym. Badacze zwracają uwagę, iż u ptaków wilgotność podłoża znacząco poprawia skuteczność wykrywania. Ciekawe, czy podobna zależność występuje u ludzi.
Od wykopalisk po powierzchnię Marsa
Potencjalne zastosowania tego odkrycia, choć na razie brzmią futurystycznie, są wielokierunkowe. W archeologii umiejętność lokalizowania artefaktów bez bezpośredniego kontaktu minimalizowałaby ryzyko ich uszkodzenia podczas prac wykopaliskowych. W kryminalistyce mogłaby pozwolić na bezpieczne przeszukiwanie trudnych terenów.
Odkrycie otwiera możliwości projektowania narzędzi i technologii wspomagających, które rozszerzają ludzką percepcję dotykową. Te spostrzeżenia mogą wpłynąć na rozwój zaawansowanych robotów zdolnych do delikatnych operacji, takich jak eksploracja piaszczystych terenów – gleby marsjańskiej czy den oceanów – przekonuje Zhengqi Chen z Advanced Robotics Lab
Czytaj też: Naukowcy nie wierzyli własnym oczom. Ta fala łamie wszystkie znane prawa fizyki
Perspektywy w naukach planetarnych wydają się szczególnie intrygujące. Łaziki marsjańskie czy podwodne roboty badawcze, wyposażone w czujniki naśladujące ludzki zdalny dotyk, mogłyby znacznie efektywniej eksplorować niestabilne, piaszczyste środowiska. Naukowcy planują sprawdzić, czy zdolność działa dla innych materiałów sypkich, jak granulat bądź żwir. Kolejnym krokiem będzie testowanie wpływu prędkości ruchu ręki oraz kształtu i rozmiaru ukrytych obiektów. Pojawia się też kluczowe pytanie praktyczne: czy tę umiejętność można wyćwiczyć oraz wyostrzyć, podobnie jak słuch absolutny? Jedno jest pewne: to przełomowe badanie zasadniczo zmienia nasze rozumienie dotyku. Dotychczas uważaliśmy, że kończy się on na skórze. Okazuje się, iż nasza percepcja mechaniczna sięga w przestrzeń, pozwalając nam – dosłownie – wyczuwać kształty świata, zanim go dotkniemy.