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Wird die nächste große wissenschaftliche Entdeckung von Amateuren gemacht?

2016 leuchtete ein hellviolettes Band über Alberta, Kanada, und die Wissenschaftler, die Aurora Borealis - das Nordlicht - studierten, wussten nicht einmal, dass es dort war. Berichte kamen von Beobachtern des Nachthimmels, Enthusiasten mit Kameras und den Fähigkeiten, die Aurora, liebevoll Steve genannt, zu dokumentieren, die für eine Aurora ungewöhnlich weit im Süden lag. Diese Hobbyisten hatten Zugang zu den Wissenschaftlern - und dank Aurorasaurus, einem Crowdsourcing-Tool für die Aurora-Berichterstattung, das von Mitgliedern der NASA der Penn State University, einer Zusammenarbeit zwischen Universität und Industrie namens The New Mexico, entwickelt wurde, konnten sie ihre Erfahrungen und Daten austauschen Consortium and Science Education Solutions ist ein kleines Forschungs- und Entwicklungsunternehmen, das mit Lehrplänen und Programmen für den naturwissenschaftlichen Unterricht arbeitet.

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"Ihre Kameras und ihr Wissen befanden sich an einem Ort, an dem wir nicht viel gemessen hatten", sagt Liz MacDonald, Programmwissenschaftlerin bei der NASA, die auch am Aurorasaurus-Projekt arbeitet. „Ihre Fotos haben etwas ergeben, das wir nicht gut verstanden haben, und haben wesentlich dazu beigetragen, die Funktionsweise der Aurora besser zu verstehen.“ Wissenschaftler haben die Fotos mit Satellitenbeobachtungen kombiniert und versuchen anhand der Ergebnisse, die Ursache dafür zu ermitteln einzigartige Aurora.

"Technologien, auf die wir jetzt zugreifen können - Smartphones und das Internet - all diese Dinge ermöglichen es uns, besser miteinander verbunden zu sein, wenn Beobachtungen und menschliche Rechenleistung zu großen Problemen beitragen können."

Die Aurora-Jäger, die Aurorasaurus verwendeten, sind ein leuchtendes Beispiel für den wachsenden Einfluss von Bürgerwissenschaftlern, die dank Rechenleistung, Apps und zunehmender Akzeptanz bei Forschern direkt zur wissenschaftlichen Forschung beitragen.

Citizen Science ist das Thema eines Panels, das MacDonald diese Woche auf der Future Con in Washington, DC, veranstaltet, einer dreitägigen Feier zu Wissenschaft, Technologie und Unterhaltung in der Awesome Con vom 16. bis 18. Juni. Mit Kristen Weaver, einer Spezialistin für Öffentlichkeitsarbeit bei der NASA, die stellvertretende Koordinatorin von GLOBE Observer, einem Citizen Science-Programm, das alle Arten von Daten über die natürliche Welt aufzeichnet, und Sophia Liu, eine Innovationsexpertin bei US Geological Survey, die ebenfalls die Leitung innehat Jessica Rosenberg, eine Astronomin, die sich intensiv mit bürgerwissenschaftlichen Projekten beschäftigt hat, wird einige der erfolgreichen Beispiele für die Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern und Amateurwissenschaftlern ansprechen und Tipps geben wie man sich engagiert.

Vor Jahrhunderten waren alle Wissenschaftler Bürgerwissenschaftler, entweder finanziert von Förderern oder allein. Mit dem Aufkommen des modernen Universitätssystems verlangte das Fach nach Abschlüssen, betont Shane Larson, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Northwestern Center for Interdisciplinary Exploration and Research in Astrophysics und Astronom am Adler Planetarium. Larson ist Co-Forscher bei Gravity Spy, einem Projekt, das Freiwillige auffordert, Gravitationswellen von Störimpulsen in Daten zu unterscheiden, die von Laserinterferometern geliefert werden, die Laser verwenden, um die Ausdehnung des Raums durch die Schwerkraft zu messen. Er ist jedoch nicht im Future Con-Panel vertreten .

Aber die Waage neigt wieder dazu, Amateure in die Praxis der Wissenschaft einzubeziehen. Die Praxis der Crowdsourcing-Datenerfassung reicht fast bis in die moderne Wissenschaft zurück. Manchmal geht es um das Sammeln von Daten, manchmal um die Datenanalyse. Einige der besseren Beispiele sind die Vogelzählung zu Weihnachten, bei der Vogelbeobachter einen Tag im Dezember damit verbringen, Arten zu zählen, und die Entdeckung der Monarchfalter-Zugrouten im Jahr 1975, bei denen Amateure Schmetterlinge markieren und Wissenschaftler sie in ihren Überwinterungsgebieten finden. In jüngerer Zeit, als sich Computer weiterentwickelt haben, haben Wissenschaftler Tools entwickelt, mit denen sich die freie Rechenleistung zum Analysieren von Daten nutzen lässt, z.

Es ist eine Verschiebung, die durch die Änderung der Art und Weise notwendig wird, wie wissenschaftliche Entdeckungen gemacht werden. „Die Datenmenge, die wir heute als Wissenschaftler sammeln können, ist viel zu groß, als dass wir sie auf irgendeine beschleunigte Weise analysieren könnten“, sagt Larson. "Die Wahrheit ist, dass viele der Dinge, die wir zu verstehen versuchen, enorme Datenmengen erfordern. Wenn wir lange brauchen, um diese Daten zu analysieren, werden wir nie zu einer Antwort kommen." im.

Projekte wie Gravity Spy verlassen sich auf Menschen, um Daten oder Bilder zu vergleichen und sie in einer Online-Umfrage zu kategorisieren. In einem anderen Projekt, dem Galaxy Zoo, schauen sich die Teilnehmer beispielsweise ein Bild einer Galaxie an und bestimmen, ob es die Form einer Spirale, eines Fußballs oder etwas anderem hat.

"Menschen können ein Bild von einem Teleskop sehr schnell betrachten und sagen, dass es sich um eine Spiralgalaxie handelt. Sie klicken auf" Spirale ", klassifizieren sie und wechseln zum nächsten Bild", sagt Larson. "Einem Computer das beizubringen ist wirklich sehr schwer."

Gravity Spy und Galaxy Zoo sind Teil der Zooniverse-Plattform, eines von mehreren Programmen, die darauf abzielen, Crowdsourcing-Forschung zu fördern. Ein weiteres ist SciStarter, das nicht nur Projekte hostet, sondern auch andere Wege beschreitet, um Wissenschaftler und Bürgerwissenschaftler zusammenzubringen.

Die Gelegenheit, mit Wissenschaftlern zu interagieren, die Ihre Daten möglicherweise tatsächlich verwenden, ist einer der Gründe, warum die Teilnahme an diesen Projekten so interessant ist, sagt die Diskussionsteilnehmerin Kristen Weaver. In einem pädagogischen Umfeld kann dies bedeuten, dass der Arbeit eine reale Wirkung verliehen wird, die ansonsten nur eine Übung wäre.

"Das Tolle an der Citizen Science ist, dass sie die direkte, konkrete Verbindung zu den Menschen herstellt", sagt Weaver. "Jeder kann ein Wissenschaftler sein, und ich denke, dass es einfach spannend ist, diese Verbindung zwischen Leuten, die Citizen Science betreiben, und der NASA-Wissenschaft herzustellen."

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