September 07, 2017

"Maza pamatskola" nenozīmē "slikta pamatskola"?

Ir meli, ir salti meli un ir statistika

Priekšvārds

Gadu mijā žurnāliste Inga Spriņģe piesaistīja manu uzmanību skolu sistēmas nevienlīdzības problēmai Latvijā un 2016. publicētajam PISA petījuma rezultātiem. Ņemot vērā, ka tik nozīmīgā bet komplicētā jautājumā ir svarīgi maksimāli izmantot objektīvu informāciju, es nolēmu pamēģināt ar savām dabaszinātnieka statistisko datu analīzes iemaņām noskaidrot, kādus secinājumus par "lauku skolu problēmu" var statistski pamatot, basltoties tikai PISA datos. Rezutlātā vienas dienas laikā ir tapis zemāk lasāmais darbs. Tas nostāvējis atvilktnē līdz 2017. septembrim, kad Latvijas Bankas ekonomists Oļegs Krasnopjorovs ir publicējis ekonometriskās analīzes secinājumus. Saprotot, ka mana vingrinājumi rezultāti var būt noderīgi speciālistiem, tagad publicēju šo emuāra ierakstu.

Dati

Šajā darbā ir izmantoti dati par Latvijas pēdējo pamatskolas klašu skolēnu sekmēm starptautiskajā skolēnu novērtēšanas programmā PISA 2015 [1]. Konkrētā datu kopa aptver reprezentatīvu 250 skolu izlasi, un ir attēlota darba [1] 9.2 un 9.3 attēlos 88. lpp. Šo attēlu anonimizētus izejas datus lapini sagādājis pētījuma [1] līdzautors Andrejs Geske ar Ingas Spriņģes starpniecību.

[1] Andrejs Geske, Andris Grīnfelds, Andris Kangro, Rita Kiseļova, "Latvija OECD Starptautiskajā skolēnu novērtēšanas programmā 2015 - pirmie rezultāti un secinājumi". Andra Kangro redakcijā. Rīga, 2016. Tiešasaitē: http://www.ipi.lu.lv/fileadmin/user_upload/lu_portal/projekti/ipi/Publikacijas/Gramata2015.pdf

Mērķis un pētamais jautājums

Šīs analīzes mērķis ir noskaidrot, vai PISA pētījuma datos var konstatēt atšķirības starp lauku un pilsētu skolām, kas nav skaidrojamas ar pārējiem pētījumā reģistrētajiem mainīgajiem: skolas tips (pamatskola, vidusskola, ģimnāzija, valsts ģimnāzija), skolēna ģimenes sociāli-ekonomiskais statuss (SES) vai skolēnu skaits skolā.

Datu vizuālā apsekošana skaidri parāda, ka skolas tipam ir liela ietekme uz sekmēm (piemēram, vidusskolu audzēkņi vidēji uzrāda augstākus rezultātus nekā pamatskolās), un skolas tips, protams, stipri korelē ar kopējo skolēnu skaitu. Tā kā ārpus pilsētām dominējošais skolu tips ir pamatskolas, šī strukturāla atšķirība atstāj būtisku ietekmi uz relatīvi zemo lauku skolu sniegumu PISA novērtējumā.

Lai izslēgtu šī dominējoša mainīgā ietekmi, analīzē ir salīdzinātas tikai pamatskolas ar zināmu kopēju skolēnu skaitu skolā: pieejamajos datos tādu ir 21 no pilsētām un 45 no laukiem. Visa tālākā analīze balstās tikai uz šo PISA 2015 datu apakškopu.

Metodes

Katram lielumam, kas tiek salīdzināts starp divām izlasēm (piemēram, sniegums lasītprasmē lauku skolās pretstatā pilsētu skolām), tika aprēķinātas vairāku statistisku testu t.s. P-vērtības.

Statistiskie testiKolmogorov-Smirnov tests uz divu izlašu atšķirību un Mann–Whitney U tests uz divu izlašu mediānu atsķirību ir neparametriskie, proti, neizdara a priori pieņēmumu par nejaušu faktoru normālsadalījumu. Tam nav izšķiroša nozīme, jo izlases atbilstība normālajam sadalījuma izpildās katram mainīgajam atsevišķi lauku un pilsētu skolu datu kopās (atskaitot SES pilsētu skolām un skolēnu skaitu lauku skolās, to var pamanīt arī vizuāli, pēc izteikti pozitīvas asimetriijas atbilstošajās histogrammās). Levene ir izlašu dispersiju atšķirības tests normāli sadalītajiem datiem, savukārt divu-izlašu t-tests pārbauda izlašu atšķirību normāli sadalītajiem datiem. t-test un KS testa rezultātu saskanīgums ir papildu nepretrunības pārbaude.

P-vērtība ir varbūtība, ka novērotie dati nejauši atbilst nulles hipotēzei (mūsu testu gadījumā - tam, kas nav atšķirību). Vienkāršojot, P vērtība 0.1-0.9 nozīmē, kas izlases/mediānas/dispersijas statistiski nav atšķiramas, savukārt P-vērtība, kas ir daudzkārt mazāka par 0.01, nozīmē statistiski nozīmīgu atšķirību. P-vērtība no 1% līdz 10% ir statistikas "pelēkā zona" starp satistiski nozīmīgu un nenozīmīgu atšķirību.

Rezultāti un analīze

Lauki vs pilsētas
Attēls 1: Pamatskolu salīdzinājums starp laukiem un pilsētām. Pirmajos trīs grafikos ir salīdzinātas skolēnu sekmes matemātikas, dabaszinatņu un lasītprasme PISA testos, tālāk seko SES indeksa (mērvienības- strandarnovirze no vidējā [1]) un skolēnu skaita sadalījumu salīdzinājums. Uz vertikalās ass ir relatīvais biežums konkrētajam histogrammas  intervālam (stabiņam), proti, sadalījumi ir normēti atsevišķi. Zem katra grafika ir atbilstošo statistisko testu P-vērtības salīdzināmām izlasēm.

Attēlā 1 starp rezultātu sadalījumiem ir redzama būtiska atšķirība, ko apstiprina arī formālie statistiskie testi. Laukos rezultātu sadalījums ir platāks, ar lielāku vājo rezultātu īpatsvaru. Šo novērojumu apstiprina Levene tests uz statistiski nozīmīgu dispersiju atšķirību. Statistikas valodā salīdzināmās kopas ir heteroscedastic, kas apgrūtina regresijas analīzes (piemēram, ANCOVA) piemērošanu un ticamības līmeņu pamatošanu. (Arī Mann–Whitney U tests un t-tests izmanto pieņēmumu par salīdzināmu kopu vienādām dispersijām, bet salīdzinājums ar Kolmogorov-Smirnov liecina, ka kvalitatīvā secinājuma par atšķirību statistisko nozīmīgumu tas nemaina).

Pētamais kvalitatīvais kritērijs lauki/pilsēta stipri korelē gan ar SES (r=0.57), gan ar skolēnu skaitu skolā (r=0.85). To var uzskatāmi redzēt Attēlā 1 pēc atbilstošo histrogramu relatīvās nobīdes. Šī ir stiprāka korelācija nekā ar rezultatīvo mainīgo (piemēram, lauki/pilsēta korelācija ar lasītprasmi ir tikai r=0.38), tādējādi ar regresiju analīzi būtu grūti pamatot cēlonību. Vienkāršojot, tas nozīmē, kas laukos ģimenēm ir zemāka turība un skolas ir mazākas, nekā pilsētās, un statistiski nevar pateikt vai cilvēki dzīvo laukos tāpēc, ka viņiem ir zemāki ienākumi vai ienākumi ir zemāki, tāpēc, ka dzīvo laukos.

Tomēr mēs varam kvalitatīvi novērtēt, vai atlikušie faktori (SES un skolēnu skaits) spēj pilnībā izskaidrot aprakstītās atšķirības starp lauku un pilsētu skolām (nespēj, skat zemāk).



Attēls 2. Salīdzinājums starp lasītprasmes reitinga augšējo (top 50%) un apakšējo (bottom 50%) pusi, lauku pamatskolu starpā.

Attēlā 2 lauku pamatskolu kopa ir sadalīta divās vienādās daļās pēc lasītprasmes rezultātiem. Kā būtu sagaidāms, šāds dalījums labi atdala rezultātus arī matemātikā un dabaszinātnēs PISA pārbaudījumu rezultātu lielas korelācijas dēļ. Toties atšķirības SES un skolēnu skaitā ziņā starp nosacīti "labākajām" un "sliktākajām" lauku pamatskolām ir krietni mazākas nekā starp lauku un pilsētu skolām (salīdzini SES un skolēnu skaita grafikus Attēlā 1), un dotajam izlases izmēram nav statistiski nozīmīgi (skat P-vērtības nulles hipotēzei par  SES un skolēnu skaita sadalījumu ekvivalenci).  Tādēļ šie faktori (SES vai skolēnu skaits) nav noteicoši skolēnu sniegumu atšķirībai starp pamatskolām.


Attēls 3. Salīdzinājums starp lasītprasmes reitinga augšējo pusi lauku pamaskolām un visām pilsētas pamatskolām. Sniegumu sadalījumi nav statistiski izšķirami par spīti būtiskajai SES un skolēnu skaita atšķirībai.

Par labu nebūtiskai SES un skolēnu skaita ietekmei uz pamaskolēnu sniegumu runā arī labāko 50% lauku pamatskolu salīdzinājums ar visām pilsētas pamatskolām ("visām", protams, pieejamās izlases ietvaros), skat. attēlu 3. Mēs redazam, šo nosacīti "labāko" skolu audzēkņi uzrāda tādus pašus rezultātus kā pislētu pamatskolas, neskatotis uz būtiski zemāku SES un mazāku skolēnu skaitu skolā.

Līdzīgi lasītprasmes rādītājam, aplūkosim pētamās kopas (45 laukus skolas) sadalīšanu divās daļās pēc mediānas arī SES un skolēnu skaita rādītājos (Attēls 5 un 4, attiecīgi).


Attēls 4. Lauku pamatskolu sadalījums pēc skolēnu skaita: "mazākās" ir saraksta puse ar skolēnu skaitu zem mediānas 90, "lielākās" - ar skaitu virs 90 (max. 240). Kaut arī mazājās skolās mācās bērni ar statistiski zemāku SES, snieguma sadalījumu atšķirības nav statistiski nozīmīgas.



Attēls 5. Lauku pamatskolu salīdzinājums pēc skolēnu sociāli ekonomiskā statusa: visa izlase sadalīta divās daļās pēc SES mediānas. SES nosaka atšķirību tika daļēji, jo snieguma sadalījuma atšķirības ir krietni mazākas nekā lauku-pilsētu atšķirības (salīdzini ar Attēlu 1).

Skolēnu skaita minimāla ietekme uz sniegumu pamatskolās ar skolēnu skaitu zem 240 (par ko liecina Attēls 4, kā arī zemais korelācijas koeficients starp lauku pamatskolu lasītprasmes rezultātu un skolēnu skaitu, r=0.17) ir viens no šī analīzes negaidītajiem secinājumiem. SES daļēja ietekme uz sniegumu pamatskolu griezumā  kvalitatīvi saskan ar secinājumu visas PISA datu kopas griezumā, skaties 10. sadaļu un 10.2 attēlu pētījumā [1].

Secinājumi

  • Laukos ir ievērojams skaits pamatskolu, kurās skolēnu rezultāti ir būtiski sliktāki par pilsētu pamatskolu skolēnu rezulātiem (nosacīti "sliktās skolas"). 
  • Atšķirība starp lauku "sliktajām" un "labājām" skolām nav saistīta ar skolēnu skaitu skolā - salīdzinot mazās (< 90 skolēnu) skolas ar lielajām (no 90 līdz 240), atšķirības sniegumā pazūd. 
  • Sliktākus rezultātus lauku pamatskolās tikai daļēji izskaidro trūcīgums (zems ģimeņu vidējais sociāli-ekonomiskais statuss). 
  • Labākās lauku pamatskolas spēj nodrošināt sniegumu ne sliktāku par pilsētas pamatskolām, neskatoties uz skolēnu zemāku sociāli-ekonomisko statusu un mazāku kopējo skolēnu skaitu. 

Uz ieraksta publicēšanas brīdi secinājumu pamatotību nav pārbaudījuši neatkarīgi statistikas eksperti (šīs "zinātniskais raksts" ir pašpublicēts un nav recenzēts). Aicinu profesionāļus izteikt kritiku ar sociālo mediju palīdzību.




October 25, 2016

Sāpe par "Latgali"

Izskatās, ka arī man laiks ir pienācis publiski pasūdzēties par vienu skolas nejēdzību. Šoreiz sirds ir pilna, nevaru paklusēt.

Bērnam 4. klasē projektu nedēļā tēma "Novadi", uzdod izveidot projektu par Latgali. Mēs ar sievu priecājamies - atvērta tēma, varēs taisīt kopā ar bērnu, integrēt Latgales tēmu ģimenes aktivitātēs un visādi palīdzēt apgūt to, ko nozīmē projekts un cik aizraujoši ir kaut ko patstāvīgi izpētīt.

Noskaidrojam latgaliešu virtuves receptes, sacepjam "buļbu blīnas". Brīvdienā aizbraucam uz etnogrāfisko muzeju un visi kopā apbrīnojam dūmistabu, dzirnavas un klētis. Atrodam aku, kas tik līdzīga akai no vecvecmammas lauku sētas. Kopā izvelkam galveno Latgales vēsturē. Noskaidrojam Latgales ievērojamos cilvēkus, noskatāmies Jāņa Streiča "Cilvēka bērnu" un sarunājam randiņu ar zinātnieku Andri Ambaini. Bērns iemācās patstāvīgi sameklēt un Word dokumentā ievietot attēlus. Diskutējam par to, kāpēc ir vajadzīgs pašam saprast, ja tik daudz kas jau Vikipēdijā sarakstīts. Kad viss konverģējis, tētis izdrukā, mamma iesien, un bērns starodams pēdējā dienā pirms brīvlaika aiznes uz skolu.

E-klasē pienāk atzīme. Viduvēji. Klasē dala 2. un 3. vietu no apakšas. Kāpēc? Darbā nav atrodamas atbildes uz šiem diviem jautājumiem:

1. Ar ko nodarbojas izvēlētā novada iedzīvotāji?
2. Kādas izglītības iespējas ir novadā?

Rezultātā -- mīnus 4 punkti un gala vērtējums pieci.

Visu jau var izskaidrot. Gan jau skolotāja bija teikusi, kam ir obligāti jābūt projektā. Vecāki pārcentušies un nez ko sadomājušies. Būtu bērns saguglējis atbildes uz pareizajiem jautājumiem, iekopējis, jau būtu 8, ja vēl noformē un prezentē - 10.  Un nav ko cepties par piecinieku - dzīvē ne ar tādu vien pārpratumu būs jāspēj sadzīvot. I know.

Un tomēr es ar šausmām domāju, kas vēl ir priekšā. Cik nebūs "projektu" un "ZPD", kuros vērtē vien pareizo ķeksīšu ievilkšanu un bezjēdzīgu atražošanu.

Šeit ir pats darbiņš: pdf (bez vāka, jo tas tika zīmēts ar roku; samazināta attēlu kvalitāte).
Ja ir kāds iedrošinājuma vārds autoram (Salvim), drīkst atstāt komentāros.

Un šeit ir pilnie vērtēšanas kritēriji no e-klases: png.

PS. Šis bloga ieraksts nav pārmetums konkrētajai skolotājai vai bezpersoniskai "sistēmai". Vienkārši ļoti iesāpējies.

EDIT: 25.10.2016 13:10. Šeit var sekot publiskajai diskusijai Facebook un Tvīterī. Lai nevairojas pārpratumi, citēšu pats sevi: <<"+ radošo darbu vērtēšana ir izaicinājums." Man ir vienkārši radikāli atšķirīgs priekšstats par projekta darba būtību, bet tas protams, nedod man tiesības sūdzēties par atzīmi, ja kritēriji ir bijuši skaidri komunicēti un bērns nepievērsa pienācīgu uzmanību.>>

EDIT: 25.10.2016 16:20. Sarunā ar skolotāju noskaidroju, ka darbs tiešām bija domāts kā ļoti strukturēts, nevis atvērts, kritērijus skolotāja no paša sākuma sarakstīja uz tāfeles un lika pārrakstīt uz lapas, kā arī regulāri atgādināja un aicināja uzdot jautājumus, par to, kas nav skaidrs. Galvenais uzdevuma mērķis, kā es sapratu, bija sekot dotajai struktūrai. Tā kā vērtējot attiecībā pret uzdoto, atzīme ir adekvāta. Būsim visi guvuši vērtīgu mācību!

July 14, 2015

Olimpiskais gars

(Žurnālā Ir 01.07.2015 publicētā sleja)


Sporta definējošā īpašība ir sacensība. Ar sevi, ar citiem, ar pasaules labākajiem. Par fizisko kultūru krietni plašākā kontekstā sportiskais azarts ir lielisks motivācijas, disciplīnas un mērķtiecības izkopšanas instruments. Labi skolotāji labi zina, ka klases spējīgākajiem skolēniem arī «intelektuālās kultūras» priekšmetos ir nepieciešama papildu slodze, lai pilnvērtīgi attīstītu savus talantus. No Padomju Savienības Latvija ir mantojusi labi izkoptu «intelektuālā sporta» sacensību sistēmu skolēniem — mācību priekšmetu olimpiādes matemātikā, bioloģijā, fizikā un citos, pārsvarā eksaktajos, priekšmetos. Katru gadu mācību priekšmetu olimpiādēs piedalās tūkstošiem skolēnu no visas valsts.

Līdz ar neatkarību nāca iespēja deleģēt Latvijas izlases pasaules līmeņa olimpiādēm, kurās paši spējīgākie skolēni mērojas intelekta muskuļu spēkiem ar vienaudžiem no faktiski visām attīstītajām valstīm. Viņu panākumi ir pamatots lepnuma un iedvesmas avots mums visiem, bet it sevišķi skolasbiedriem, skolotājiem un novadniekiem.

Es ticu, ka ir pienācis laiks pārvērtēt valsts lomu un attieksmi pret intelektuālo talantu attīstību. Sabiedrība arvien skaidrāk saprot, kas tieši intelekta spējas un loģiskā domāšana ir atslēga konkurētspējai nenoteiktību pilnajā pasaulē. Orientācija uz ražošanu ar augstu pievienoto vērtību prasa studentus, kas ir ne tikai motivēti, bet arī spējīgi apgūt zināšanu ietilpīgās profesijas. Latvijas IT industrijas vadošie spēlētāji ļoti labi saprot, ka vienu labu programmētāju nevar aizstāt ar pieciem viduvējiem. (No kā, protams, nebūt neseko, ka programmēšana būtu domāta tikai ģēnijem.)

Kāds ir status quo, un kāpēc tas būtu jāmaina? Valsts izglītības un satura centra mājaslapas sadaļā «Darbs ar talantīgajiem skolēniem» ir atrodamas divas lietas: mācību priekšmetu olimpiādes un zinātniski pētniecisko darbu konkursi. Valsts maksā par dalību un ceļu starptautiskajā līmenī, apbalvo medaļu ieguvējus un caur pašvaldībām nodrošina novadu un reģionālo posmu norisi. Savukārt olimpiāžu saturs un skolēnu gatavošana praktiski pilnībā balstās uz entuziastisku skolotāju, fanātisku augstskolas pasniedzēju un studentu, kā arī mecenātu ziedoto laiku, talantu un līdzekļiem.

Ja mērķis būtu tikai pēc iespējas augstāki sportiskie sasniegumi, droši vien talantīgo problēmas varētu atstāt talantīgo rokās. Lai tie gudrīši paši tiek ar sevi galā. Diemžēl valsts uzmanības trūkuma dēļ ir pazudusi saikne starp «profesionālo» un «tautas» sportu — bez metodiskā atbalsta tipiskais skolotājs vairs nespēj «pacelt» pat novadu posma olimpiādes uzdevumus. Uzdevumiem, kas liek radoši piepūlēt abstrakto domāšanu, ir jābūt ikviena skolotāja arsenālā, lai katrā klasē var pabarot tos, kurus obligātais saturs atstāj intelektuālā badā. Mums ir vajadzīgs centrs ar ilgtermiņa vīziju, kas fokusē valstī labākos pedagoģiskus, metodiskus un zinātņu talantus nākamās talantu paaudzes kalšanai.

Latvijas vērtīgākais dabas resurss ir mūsu bērni. Dodot iespēju katram talantam uzplaukt savā zemē, mēs ne tikai palīdzēsim pašiem gudrākajiem neaizmirst ceļu uz dzimtajām mājām, bet arī, akadēmiķa Jāņa Stradiņa vārdiem runājot, celsim visas sabiedrības «intelektuālo temperatūru».


April 23, 2015

Es uzticos, tātad es esmu

(Žurnālā Ir 16.04.2015 publicētā sleja)


Pēdējā mēneša laikā mani priecēja divi populārzinātniski darbi, kuru tapšanā tiku pieaicināts kā zinātnes aprindu pārstāvis. Pirmais ir Signes Cānes raksts par homeopātiju Ilustrētās Zinātnes aprīļa numurā, otrs ir Sandras Kropas vadītā diskusija ar mācītāju Induli Paiču par ticības un zinātnes attiecībām Latvijas radio raidījumā Zināmais nezināmajā, kas izskanēja Lielajā piektdienā. Ja asā kritika, ko veltīju homeopātijas pseidozinātniskajiem pamatiem, būtu no zinātnieka sagaidāma attieksme, tad mācītāja (teologa) un fiziķa uzskatu harmonija, kas atklājas radiodiskusijā, prasa zināmu paskaidrojumu. Tēma ir pietiekami svarīga, jo ticības jautājumi bieži tiek pasniegti vienkāršoti, radot ilūziju par nesamierināmu pretrunu starp aklu pieņemšanu un neapgāžamu pierādīšanu, kas savukārt paver ceļu maģiskai domāšanai un manipulācijai.

Vērtējot diskusijas, kas skar ne tikai abstraktus argumentus, bet arī cilvēku attieksmi, es cenšos sekot diviem pavedieniem jeb izmantot divas atslēgas. Pirmā atslēga ir kritiskā spriestspēja un racionāla domāšana par tiem jautājumiem, kurus iespējams aptvert racionāli. Tieši šī pieeja izgaismo kā absurdus mēģinājumus «skaidrot» homeopātiju ar ūdens atmiņu vai, piemēram, saistīt astroloģiskus stāstus ar planētu izvietojumu kosmosā.

Taču kritiskā domāšana, kas rūpējas par pierādījumu loģiskās ķēdes nepretrunīgumu, tāpāt kā zinātniskā metode, ir tikai vēss instruments. Otrā atslēga ir uzticība. Tam, kam mēs vairāk uzticamies, praktiskās situācijās parasti ir lielāka nozīme nekā diskusijas racionālajiem argumentiem (lai man piedod draugi skeptiķi un profesionālie debatētāji!). Ar uzticību es šeit saprotu ne tik daudz filosofisku ticību pierādījuma sākotnējām premisēm, cik uzticību ļoti praktiskā nozīmē — subjektīvu, cilvēcisku uzticēšanos noteiktai cilvēku kopienai, kultūrai, attiecību pieredzei. Ja kādā diskusijā šie uzticības vektori a priori saskan, tad var cerēt uz sarunas konstruktīvu iznākumu. Ja ne, tad labākajā gadījumā būs vingrinājums retorikā. Atgriežoties pie homeopātijas piemēra — cilvēki bieži vien lieto homeopātiju ne tāpēc, ka viņus pārliecina (pseido)zinātniskie skaidrojumi, bet tāpēc, ka viņi tai vienkārši uzticas. Šīs uzticības pamatā parasti ir pozitīva ģimenes vai personīga pieredze. Un, ja es uzticos tīram ūdenim kā zālēm, arī tas noteiktos gadījumos palīdz (placebo efekts).

Britu zinātniskās fantastikas autors Arturs Klārks savulaik formulējis ironisku likumu — «Jebkura pietiekami attīstīta tehnoloģija ir neatšķirama no maģijas». Mūsdienu tehnoloģijām arvien vairāk attālinoties no dabaszinātņu skolas kursa satura, šis novērojums iegūst aizvien tiešāku nozīmi. Neapšaubāmi, lai popularizētu zinātni, ir jāinformē un jāapgaismo. Kam ausis dzirdēt, tas lai dzird. Taču,  ja gribam celt kritiskās domāšanas kultūru kopumā, ir nopietni jāizvērtē, cik lielā mērā mūsu vispārējā izglītība sekmē uzticību racionālajam izziņas ceļam un palīdz neuztvert zinātni kā maģijas paveidu.

February 12, 2015

Neērtā patiesība

(Žurnālā Ir 5.02.2015 publicētā sleja)

Sākšu ar ne–ziņu par kāda atklājuma «aizklāšanu». Pērn martā pasaules medijus pāršalca ziņa par gravitācijas viļņu «nospieduma» detektēšanu ar BICEP2 teleskopu, kas esot bijusi pirmā liecība par visagrīnākajiem Visuma eksistences brīžiem — tā saukto inflācijas laikmetu (par to 26.03.2014 vēstīja arī Ir rakstā Brīnišķīga atklāsme). Diemžēl šampanieša atkorķēšana un inflācijas teorijas autoru varonizācija ir izrādījusies pārsteidzīga. Pievienojot BICEP2 datu kopai Eiropas Kosmosa aģentūras Planck zondes kosmiskā teleskopa iegūtās reliktā starojuma kartes, pētnieki secinājuši, ka signāla lielākā daļa ir nākusi no mūsu galaktikas putekļiem. Ņemot vērā šo trokšņa avotu, vairs nav pamata apgalvot, ka detektēti ir tieši pirmatnējie gravitācijas viļņi. Zinātnieku komentārus par šiem neiepriecinošajiem secinājumiem,  ko 31. janvārī apkopoja The New York Times caurstāvo viena doma: patiesības izziņas ceļš zinātnē nav viegls, bet tieši tādēļ ir svarīgi nepadoties, kad piemeklē neveiksme. Āmen!
Bet tagad uzdošu kādu provokatīvu jautājumu. Kurš no lasītājiem spēj saviem vārdiem paskaidrot, kas ir kosmoloģiskās inflācijas teorija un kādēļ tā ir svarīga? Atbilde droši vien neiztiks bez Lielā Sprādziena, reliktā starojuma un gravitācijas viļņu pieminēšanas, un katrs no tiem ir Nobela prēmijas vērts modernās fizikas stāsts (precīzie gadskaitļi zinātkārajiem: 1978., 2006. un 1993.). Bet pieļauju, ka daudzus, ieskaitot mani, nepamet sajūta — fundamentālo atklājumu ķēdīte no nefiziķim saprotamās pasaules līdz zināšanu priekšējai robežai ir aizgājusi tik tālu, ka šos stāstus vairs grūti atšķirt no pasakām. Mikrodaļiņu vai tālā kosmosa pasaule pat populārzinātnisko teiku līmenī ir tik tēlaina un noslēpumaina, ka nekas cits neatliek, kā ticēt teicējam uz vārda un izturēties pret mūsdienu zinātnes atklājumiem kā pret brīnumiem.
Man ir bažas, ka alkas pēc šādiem brīnumstāstiem pamatīgi traucē atcerēties vienu neērtu patiesību par materiālo pasauli, ko 20.gadsimta fizika ir iemācījusi civilizācijai. Fizikas galvenie principi un elementi ir atklāti, ļoti precīzi izzināti un pārbaudīti. Operāciju sistēmas Mūsu Visums pirmkods ir zināms praktiski pilnībā. Vēl jāturpina precizēt pirmās mašīnkoda komandas no ielādes sektora un dažu retu nestandarta USB ierīču pieslēgšanas protokolu nianses, bet negaidiet jaunu versiju vai nedokumentētas funkcijas. Pašos pamatos matērija ir tāda, kāda ir, un tās likumi ir akmenī cirsti — nav ko pielikt vai atņemt. Lielo ģeogrāfisko atklājumu laikmets ir beidzies.
Paredzu, ka daudzi zinātnes vēstures cienītāji šeit viedi pasmaidīs un steigs citēt Lordu Kelvinu, kas 19.gadsimta beigās pauda šķietami līdzīgus uzskatus par fizikas ēkas pabeigtību. Bet tieši tā ir mana tēze — 21.gadsimts nav 19.gadsimts, un, iespējams, pati svarīgākā mācība, ko nākotnes tehnoloģiskā progresa virzītājiem būtu vērts mācīties no fizikas vēstures, ir tās likumu absolūtais un permanentais raksturs. Līdzīgi kā kuģu navigācijā, fizikā vairs nav gaidāmas paradigmu maiņas.

June 05, 2014

Citādi lauki (mākslas izstādes recenzija)

— Sadarbībā ar ir.lv tapusi recenzija


Zinātnes un mākslas radošajā sintēzē parasti lielākais izaicinājums ir veiksmīgi «pieslēgt» skatītāju tieši zinātniskajai darba pusei. Uzzinot par izstādi Lauki izstāžu zālē Arsenāls, man radās pretējas bažas — vai fiziķa domāšanas ieradumi netraucēs uztvert darbu māksliniecisko dimensiju? To var noskaidrot tikai eksperimenta ceļā! Drosmei aicinot līdzi vēl divus testa subjektus — savus sākumskolas vecuma bērnus —, devos pretī mākslas pieredzei.

Lauka jēdziens ir ietilpīgs un elastīgs. Mūs ieskauj fizikālie, virtuālie, ideju lauki, nemaz neminot latviešu identitātei tika nozīmīgos laukus «parastos». Tikpat daudzdimensionāla ir Lauku apmeklētājiem piedāvātā instalāciju un interaktīvo objektu kopa.

Vairāki darbi pietuvina netveramajam pavisam burtiskā, fizikāli tehniskā ceļā, padarot redzamas un sadzirdamas elektromagnētiskā ētera svārstības ārpus tā banāli šaurā frekvenču diapazona, kam dabiski piemēroti mūsu maņu orgāni. Tāds ir sociālo vidi izaicinošais, mobilais čehu mākslieku projekts Imagograph,  hipnotizējošā Voldemāra Johansona telpiskā skaņas instalācija Diffusion,  pseidointeraktīvi «rādžiņi» Karla Heinca Jerona Nervu laukos. Īpaši gribas izcelt Sesilas Babioles darbu Bzzz! The sound of electricity, kas aicina uz pastaigu elektronisko «kukaiņu» radītajā skaņas laukā. Atkailinātas elektronikas shēmas un manāmi «drebošo» lakonisko skaļruņu loks liek aizdomāties par vienkāršām elektronikas ierīcēm kā ar saprātu (viedumu!) vēl neapveltītām mākslīgās dzīvības formām.

Tehnogēnās dzīvības un dabas kiborgizācijas idejas vijas cauri arī citiem darbiem. Vizuāli iespaidīga ir Martina Hauza instalācija Sketches of an Earth Computer, kā arī taureņu kolekciju atgādinošais radioelementu salodējums pie minētā Imagogarph. Sava veida ekokiborgu uzbur multimediju projekts Barības lauki, kas cita starpā piedāvā pataustīt un uzbūvēt Voltas stabu (bateriju) no medus un citronsulas.

Esmu patīkami pārsteigts, ka mana allaž paaugstinātā imūnreakcija uz pseidozinātniskām idejām par pasaules galu netraucē izbaudīt komplicēto Polsprung, kas veltīts Zemes magnētisko polu pārslēgšanās parādībai. Pat vissmalkākie zinātniskie mērījumi un racionālā izpēte reizēm nespēj dzēst mūsos dziļi mītošās eksistenciālās bailes, ko Polsprung veiksmīgi akcentē. Zinātnisko ideju mākslinieciskā komunikācijā mans favorīts ir Ginta Gabrāna un Jāņa Liepiņa Foood. «Celulāze» šķiet abstrakts vārds, līdz atpazīsti pussagremotas koka skaidas Petri šķīvītī. Un blakus gaumīgi pasniegti ēdieni no maizes līdz papīram baro cerības, ka ģenētiski modificēts organisms (kas speciāli radīts šim darbam!) paēdinās bada cietējus...

Bērnus paredzami iepriecina interaktīvie darbi. Par datorspēles objektu kļūst virtuālajā laukā «iekāpušie» Hannas Haslati instalācijas Habitus viesi, un, ja vēl viesi ir divi... Zoomorph lab krāsu laboratorija labi iederētos gan skolā, gan zinātnes centrā, savukārt lakoniskais Jāņa Jankevica videofiltrs Dust of the Past ļoti veiksmīgi piešķir negaidītu faktūru laika dimensijai. Bet bērnu piekrišanu izpelnās ne tikai kustība un spēle — visvairāk laika viņi pavada tumšā istabā The Working Life filmas varoņa kompānijā.

Protams, sastopu arī darbus, kuriem neizdodas «pieslēgties». Medus baterijām līdzīgu ideju, šķiet, mēģina komunicēt Biotricity 1.46V, bet zinātniskā komponente (bakteriju degvielas šūnas) paliek mistērija, un tās sonifikācija un vizualizācija intelektuālo diskomfortu neatvieglo. Transgenics «transģenēzes perversitāte» atstāja iracionāli atbaidošu, sliktai dūšai līdzīgu iespaidu (ko darba autori, pieļauju, uzskatītu par panākumu). Lauki stāsta arī par vairākiem apjomīgiem projektiem ar nopietnu sociālu dimensiju, kurus var tikai daļēji ietilpināt izstādes formātā.

Izejot no Arsenāla, izstādes kopvērtējumu labi raksturo septiņgadīgā dēla neprovocētais jautājums: «Tēt, kad tu mūs atkal vedīsi uz mākslas izstādi?» Mākslinieku drosme, skarto dimensiju daudzveidība un sintēzes autentiskums sola bagātīgu pieredzi katram izstādes apmeklētājam. Vismaz mums šis solījums tika piepildīts.

December 10, 2013

Par zinātnes un sabiedrības attiecībām un jēdziena "zinātne" robežām

Šī "ticības apliecība" tapa pirms kāda laika, atļaujos sevi pārpublicēt:

Populārzinātniskajā izklāstā jebkura zinātniska teorija pārtop par mītu, jo klausītajam ir jātic autoritātei. Cik katrā mītā ir patiesības, var pateikt tikai attiecīgās jomas profesionāļi. Un tā ir zinātnieku kolektīvā un individuālā atbildība sabiedrības priekšā, lai nepamatoti mīti netiek pasniegti kā "mūsdienu zinātnes jaunākie sasniegumi". 

Robeža starp "zinātni" un "nezinātni" vienmēr būs izplūdusi, jo to veido neperfektie, dzīvie cilvēki ar visām savām vājībām, kaislībām un kļūdām, nemaz nerunājot par racionālā, zināšanas objektivizējošā izziņas ceļa principiālo aprobežotību. Galējības ir bīstamas no abām pusēm. Viena no tām ir konservatīvais pūrisms, kas cītīgi cenšas pasargāt "zinātnes tīrību" un bieži vien iekrīt augstprātības slazdā. Bet ne mazāk bīstama ir pretējā galējība - mītu atvasināšana no mītiem un sholastisku prātojumu pasludināšana par "mūsdienu zinātni". Zinātnes aizstāšana ar populārajiem mītiem vienmēr būs... populāra. Vai tad nav patīkami apzināties, ka dzīvojam "hologrāfiskajā visumā" un "fraktālajā laikā"? Tādēļ arī sabiedrībai ir vajadzīgi akadēmiķi un zinātnieki, kuru rokās tiek likta atbildība lai mūsu jaunajiem prātiem ir gudrības avoti labāki par "tirgus laukuma patiesību", kuru definē sabiedrisko attiecību meistarība un pārdošanas māksla, nevis argumentu un pierādījumu spēks.

Par zinātnes autoritātes sabrukumu postmodernajā sabiedrībā ir noteikti sarakstītas biezas profesionāļu grāmatas, ar šīm rindkopām es gribēju tikai skaidri nodefinēt savu pozīciju.


Un šeit videoieraksts par atsevišķajiem šīs sasāpējušās problēmas aspektiem:



(prezentētie četri slaidi ir atrodami šeit).