Az egyensúly kulcsa: az idegrendszeri háttérzaj

Az emberi reakcióidőnél gyorsabb mozgás tartja egyenesen az ujjbegyünkön egyensúlyozott pálcát.

Kínai kötéltáncos világcsúcskísérlete

Az egyensúlyozás művészete nem egyszerűen villámgyors reakciók sorozata. Egy pálcát egyensúlyban tartva ugyanis olyan fürge mozdulatokat végzünk, amelyekhez képest az ember reakciósebessége meglehetősen vontatott tempónak tűnik.

A Chicagói Egyetem két kutatója, Juan Cabrera és John Milton szerint az idegrendszeri háttérzaj hatása nélkül a pálcát másodpercekig sem tudnánk megtartani. Másként fogalmazva: véletlenszerű, nem tudatosan szabályozott mozdulatok tartják a magasban a kötéltáncost.

A kutatók úgy vélik, még a gépi egyensúlyozás kutatói (a "lépegetők" és különböző emberszerű robotok mérnökei) is alkalmazhatnák ezt a felismerést, csupán egy kis véletlenszerűséget, vagyis "zajt" kellene becsempészniük a teremtményeik mozgását irányító programokba.

Cabrera és Milton infravörös fényt érzékelő kamerák segítségével rögzítették egy fényforrásokkal felszerelt, függőlegesen egyensúlyozott pálca mozgását. A pálca két végére szerelt lámpácskák elmozdulása alapján követték nyomon a pálca dőlésszögének váltakozását.

A pálca kilengései 10 ezredmásodperc és 1 másodperc közötti hosszúságúak voltak. A rövidebb kilengések jóval nagyobb gyakorisággal követték egymást.

A pálcát egyensúlyozó ember tipikus reakcióideje azonban 100 ezredmásodperc körülire tehető. A kutatók mérései szerint a többé-kevésbé nyugodtnak tűnő pálca elmozdulásainak mintegy 98 százaléka az emberi reakcióidőnél gyorsabban történik, ami azt jelenti, hogy csak a maradék 2 százalékot vagyunk képesek tudatosan irányítani.

Annette Messager Egyensúly című installációja

Cabrera és Milton ekkor hozzáláttak egy olyan matematikai egyenletet kidolgozásához, amely jól megközelíti a pálca mozgását, és nem zárja ki azt sem, hogy a pálcát egyensúlyozó ember nem teljesen ura az egyensúlyozó mozgásnak.

A pálca mozgását sikerült egy viszonylag egyszerű egyenlet segítségével leírni. Az egyenlet a mért kilengésekhez hasonló értékeket adott, ám csakis arra az esetre, amikor a pálca folyamatosan a teljes egyensúlyvesztés, azaz az irányíthatatlanná válás határán mozog.

Ebben az esetben azonban az egyenlet eredményei szerint a pálca véletlenszerű mozdulatai nagyjából kiegyenlítik egymást, és a pálca többé-kevésbé függőleges helyzetben marad.