Fiecare întâlnire cu ceva neobișnuit, neașteptat, ciudat provoacă surpriză. Cu ceva care nu se potrivește în cap - chiar dacă este un fapt științific strict dovedit.
Evoluția nu este o sală de sport sau o instituție pentru domnișoarele nobile. Evoluția nu face ca lucrurile să fie mai puternice sau mai inteligente doar pentru a deveni mai puternice sau mai inteligente, sau astfel încât aceste oportunități le vor fi utile cândva în viitor. Evoluția este rezultatul luptei pentru existență aici și acum. Speciile se schimbă la fel de mult decât au nevoie pentru a concura cu alte specii și pentru a supraviețui - chiar acum.
Atât creierul uman, cât și ideile sale despre realitate s-au format de milioane de ani în condiții destul de limitate. Toți trăim pe aceeași planetă, într-un interval de temperatură foarte restrâns, avem mai mult sau mai puțin aceeași dimensiune, set de nevoi fiziologice și folosim resurse similare. Omul aflat în proces de evoluție nu a necesitat niciodată cunoștințe despre stele sau molecule.
În istoria naturală, căutarea oricărei soluții a urmat întotdeauna apariția unei probleme: mai întâi copaci înalți, cu frunze suculente, apoi gâturi lungi în girafe. Doar odată cu apariția omului a început să apară „cunoașterea de dragul cunoașterii” și numai odată cu apariția filozofiei și științei, acumularea de cunoștințe a început să anticipeze aplicabilitatea lor. În primul rând, explorăm proteinele meduzelor exotice - exact așa! - și apoi se dovedește că aceste proteine ajută la tratarea cancerului.
Drept urmare, astăzi există un decalaj tangibil între cunoștințele noastre și capacitățile noastre biologice. Progresul cultural este mult mai rapid decât cel biologic. Și cu cât acumulăm mai multe cunoștințe despre Univers, cu atât suntem mai pierduți în el: creierul nostru pur și simplu nu poate percepe toate acestea.
În jurul neconcordanței dintre „inimă” și „minte” și-a format chiar propriul folclor: tot felul de fapte incredibile, concepute pentru a uimi și a înmormânta. În marea majoritate a cazurilor, „efectul wow” se realizează într-un mod simplu: recalcularea scalelor.
Nici o singură persoană din lume nu a mers până la Alpha Centauri. Nicio persoană din lume nu a văzut un electron. Evoluția nu ne-a înzestrat asemenea abilități. Dar cultura ne-a învățat: știm, de exemplu, că distanța până la Alpha - cel mai apropiat sistem stelar de Soare - este de puțin peste 40 de milioane de kilometri, sau 4,3 ani-lumină.
„Faptul nebun” clasic manipulează această cantitate complet abstractă pentru noi, astfel încât să devină mai puțin abstractă. El o traduce în „limba” antică cu care funcționează încă gândirea noastră. Puteți, de exemplu, să convertiți distanța în Alpha Centauri în terenuri de fotbal sau numărul de pași sau la costul benzinei atunci când parcurgeți distanța cu mașina. Chiar și conceptul de „an lumină” este un exemplu de traducere de la unul complet de neînțeles la unul ușor mai ușor de înțeles.
Video promotional:
Dar complexitatea percepției științifice a realității este departe de a fi limitată la lungimi, distanțe și cantități. Dimpotrivă, este mult mai greu să percepi fapte care contrazic calitativ bunul simț în forma sa tradițională, încă „maimuță”.
Numărul faptului 1. Timpul depinde de înălțime
Poate cea mai bogată sursă de date fiabile, verificate experimental și practic aplicabile, dar complet nebunești sunt teoriile lui Einstein.
Dacă așezați un ceas pe vârful unui munte și același ceas la piciorul său și după un timp le comparați, atunci ceasul va merge altfel. Cu cât este mai îndepărtat de suprafața Pământului, cu atât este mai slab gravitația sa, iar timpul curge mai repede. Acestea nu sunt doar construcții teoretice, ci date experimentale reale, cunoscute de o sută de ani. Înarmați cu un ceas mai precis, oamenii de știință au detectat dilatarea timpului, fără să urce măcar pe munte: vreo treizeci de centimetri au fost suficiente pentru a înregistra abaterea. Oamenii de la etajul zece în mod literal și destul de literal îmbătrânesc mai repede decât cei de la primul.
Desigur, aceste efecte sunt atât de mici încât nu joacă niciun rol în viața de zi cu zi. Dar devin critici atunci când distanța de pe Pământ crește, iar cerințele pentru exactitatea timpului de măsurare cresc de mai multe ori. Cel mai cunoscut exemplu sunt sateliții GPS: fără corecții pentru „urzeala timpului” ar fi complet inutili.
Lucrările lui Albert Einstein nu numai că au oferit lumii cea mai recunoscută formulă fizică, dar au schimbat radical înțelegerea realității noastre.
Wikimedia Commons
Este vorba despre gravitație. Potrivit lui Einstein, nu este doar o forță care trebuie „livrată” dintr-un punct în altul de o particulă sau o undă. Aceasta este curbura spațiului-timp în jurul corpurilor care au masă (și, prin urmare, energie). De exemplu, dacă stai pe pământ și arunci mingea înainte în paralel cu ea, atunci zboară de fapt în linie dreaptă. Dar, deoarece Pământul este un obiect foarte greu, în vecinătatea ei înseamnă direct curbat. Spațiul și timpul se împletesc în mod inextricabil și sunt denaturate doar împreună. Prin urmare, masa Pământului se îndoaie nu numai traiectoria mingii, ci și ea își deformează mișcarea în timp. Cădând la pământ, mingea "încetinește" simultan din punctul nostru de vedere.
Numărul faptului 2. Gravitatea în farfurie
Există o mulțime de ciudățe asociate cu gravitația. S-ar părea că ființele vii s-au obișnuit cu gravitația pământească încă de la începutul timpului. Dar dacă o privești din punctul de vedere al științei, gravitația este unul dintre cele mai misterioase - și esențiale - fenomene din univers.
Gravitatea este importantă și pentru oameni, și nu numai pe Pământ. V-ați gândit vreodată că aproape toată energia pe care organismele vii o folosesc, inclusiv noi, provine din gravitație?.. Într-adevăr, cu excepția unor bacterii și arhaea, viețuitoarele primesc energie fie de la Soare, fie consumând acele care a primit energie de la soare. Dar de unde provine însăși energia Soarelui?
Soarele este un reactor termonuclear uriaș, care oferă energie întregii vieți de pe Pământ
NASA
Soarele este o bilă uriașă de hidrogen și heliu. Este atât de mare încât gravitația o comprimă sub propria greutate. Pentru a simplifica, putem spune că în interiorul Soarelui, presiunea atinge astfel de valori încât nucleele de hidrogen sunt presate între ele cu forță mare și se contopesc pentru a forma heliu. Multă energie este eliberată în timpul acestei fuziuni. Nucleul Soarelui se află într-o stare de explozie termonucleară continuă, care echilibrează contracția stelei sub propria masă - în caz contrar, suprafața Soarelui ar continua să cadă spre interior și să se prăbușească. După mulți ani, radiațiile din această explozie foarte lungă ajung la suprafață și apoi ajung pe Pământ. Aici este capturat de pigmenții plantelor și bacteriilor, care îl transformă în energie chimică, adică în hrana noastră.
Numărul faptului 3. Trăim în trecut
Teoria relativității nu se încadrează în cadrul obișnuitului, deoarece viața, în general, și evoluția noastră, în particular, se desfășoară cu viteze foarte mici, moment în care spațiul și gravitația par constante și stabile.
De exemplu, simțul nostru al momentului actual este conectat cu aceeași adaptabilitate la viteze mici. Nu simțim o pauză între ceea ce se întâmplă în jurul nostru și momentul în care percepem ce se întâmplă. Chiar și cu un apel video în Australia, avem tendința de a bloca latența la conexiunea slabă la internet.
De fapt, aceeași Teorie specială a relativității impune o limită clară cu viteza cu care se poate mișca orice - inclusiv, de exemplu, pachete de date digitale sau lumină de la un obiect la ochii noștri. Nu este faptul că Internetul este întotdeauna rău în Australia - chiar și cu procesarea instantanee a semnalului, viteza de comunicare este limitată de viteza luminii. În condiții normale, acest lucru este imperceptibil, dar la distanțe mari este destul de vizibil.
Pentru comercianții de la schimb, chiar și câteva milisecunde de întârziere pot fi critice. Cel mai cunoscut exemplu este comunicarea între bursele din Chicago și New York. Un cablu de fibră optică pus în anii '80 se bucla dintr-o parte în alta și a transmis semnalul în 14 ms. Astăzi, același semnal poate fi transmis în 8 ms cu fascicule de fascicule cu microunde, cu toate acestea, accesul la emițători va costa și mult.
În urmă cu jumătate de secol, tranzacțiile la bursă se desfășurau cu strigăte și gesturi. Comercianții de astăzi concurează la viteza luminii
Getty Images
De asemenea, capacitatea noastră de a percepe realitatea este de asemenea limitată: nicio informație nu se mișcă instantaneu. Dar un factor mult mai semnificativ ne aruncă foarte departe în trecut - transmiterea unui impuls nervos. Comparativ cu lumina, semnalul de-a lungul neuronului se deplasează cu viteza cohleei: 0,5-100 m / s. Drept urmare, orice semnal - de la retină, ureche, piele, limbă, nas sau mușchi - este întârziat cu un timp destul de vizibil: aproximativ 0,1 s. Conștiința noastră trăiește în trecut. Și nici măcar nu știe despre asta.
Numărul faptului 4. În mijlocul examinării - gol
În general, creierul este capabil surprinzător de simplificarea realității, altfel viața ar fi extrem de incomodă. De exemplu, dacă v-ați conectat ochii chiar acum la un ecran TV, veți obține o imagine inversată cu un punct gol în mijloc. Aceasta este într-adevăr o „imagine brută” pe care creierul o primește de la ochi. Și după ce l-ați primit, se retușează pentru confortul dvs.
Evoluția ne îmbunătățește atât cât este necesar. Nu are un simț abstract al perfecțiunii. Ochii noștri funcționează bine - de ce să-i îmbunătățim mai departe? De exemplu, de ce să îndepărtați nervul optic din spatele retinei dacă este mai ușor să înveți creierul să nu-l observe?
Creierul nu doar retușează „golurile” din imaginile furnizate de ochi. Din dispozitivul optic al ochiului, este evident că imaginea lovește ecranul retinian cu sus în jos. Creierul corectează și această imperfecțiune tehnologică. Și dacă purtați un dispozitiv special care răstoarnă imaginea de ceva timp, creierul se va adapta curând din nou: imaginea va revărsa din nou și va deveni normală, fără a aduce inconveniente. Iar dacă reveniți la viziunea normală, atunci pentru o perioadă va fi observat efectul opus - creierul va vedea totul în forma sa originală, inversată.
Problema lui Monty Hall: două dintre cele trei uși ascund capra, o mașină. Jucătorul alege ușa nr. 1 la întâmplare. Cu toate acestea, prezentatorul deschide ușa nr. 3, în spatele căreia se află o capră și sugerează că jucătorul se răzgândește pe locul 2. Urmând sfaturile liderului, jucătorul își va dubla șansele
Wikimedia Commons
Fapt # 5. Matematica este mai grea decât credem
Simplificarea realității creierului nu trebuie să fie fizică. Persoana a dezvoltat abilități unice pentru gândirea abstractă, inclusiv calcule matematice. Dar „aritmetica biologică” nu este întotdeauna exactă. Din această cauză, strict, din punct de vedere al științei, dar „nebun”, din punctul de vedere al logicii cotidiene, pot apărea și fapte.
În general, chiar și plantele pot „conta”. De obicei, stochează energie în timpul zilei și o petrec noaptea pentru creștere și metabolism. Estimând cantitatea de energie stocată și împărțind-o la timpul rămas până în zori, planta „calculează” rata optimă de consum a rezervelor.
Ei bine, creierul nostru este angajat continuu în aritmetică, calculând probabilități, viteze, forțe, echilibru etc. Dar în ultimele secole, matematica „culturală” cu numerele și formulele sale a depășit considerabil un astfel de inconștient, „biologic”.
Paradoxurile statistice sunt un exemplu clasic. Imaginați-vă, de exemplu, o emisiune TV de joc. Există trei uși în fața jucătorului, în spatele căreia una este o mașină, în spatele altor două sunt capre stupide. Prezentatorul solicită jucătorului să aleagă una dintre ușile la întâmplare pentru a găsi mașina. El alege, de exemplu, primul. Însă prezentatorul experimentat decide să intensifice și mai mult pasiunile în studio și în loc de primul deschide a treia ușă, arătând tuturor că există o capră în spatele ei. Și atunci prezentatorul îl întreabă pe jucător: "Ați dori să vă răzgândiți?"
S-ar părea că nimic nu s-a schimbat: mașina poate fi încă în spatele primei și celei de-a doua uși. De ce să vă răzgândiți? - crede jucătorul. Simte o determinare de nezdruncinat - în timpul evoluției, creierul obișnuia să-l conecteze în orice situație dificilă. Majoritatea oamenilor vor refuza oferta gazdei.
Dar un simplu calcul matematic arată: este paradoxal, dar dacă în această situație treceți la a doua ușă, șansa de a câștiga mașina se dublează! O analiză a motivelor paradoxului Monty Hall nu depășește obiectul articolului nostru, dar puteți verifica acest lucru experimental - pur și simplu repetând „jocul” de mai multe ori și calculând frecvența victoriei în fiecare dintre situații.
Există multe exemple similare. De exemplu, este foarte dificil să explicăm creierului nostru naiv din punct de vedere matematic că dacă combinați două grupuri diferite de date într-una, interpretarea acestor date se poate schimba invers.
Să presupunem că există o admitere la Facultatea de Filologie și Matematică. 80 de femei au aplicat la facultatea de filologie, dintre care 30 au intrat și 20 de bărbați, dintre care 5 au intrat. 15 din 20 de femei și 50 din 80 de bărbați au intrat la Facultatea de Matematică. Dacă numărăm toți solicitanții combinați, se dovedește că 45% dintre solicitanți și 55% dintre solicitanți au fost acceptați. Există discriminare de gen! Apropo, Universitatea din California din Berkeley s-a confruntat cu o problemă similară în 1973 - cazul chiar a fost judecat.
Din fericire, instanța și-a dat seama: dacă priviți datele separat, situația se schimbă dramatic. Filologia din exemplul nostru a înscris 37,5% dintre femei față de 25% din bărbați, iar matematica - 75% dintre femei față de 62,5% din bărbați. Femeile s-au descurcat mai bine peste tot decât bărbații, dar fără divizare în departamente, datele arată invers.
Analizăm, calculăm și interpretăm lumea din jurul nostru în fiecare secundă. Chiar dacă ceva pare complet evident, nu trebuie să uităm că, pentru toate meritele sale, creierul nostru este departe de a fi perfect.
Numărul faptului 6. Cea mai apropiată rudă a noastră este un microb unicelular
În cele din urmă, un grup separat de „fapte prăjite” se poate baza pe jonglarea cu categorii familiare, deși complet artificiale - produse ale propriei noastre culturi.
Biologii se ceartă despre semnificația conceptului de „specie” de mai bine de o sută de ani. În cazul organismelor superioare, problema este oarecum mai simplă: în timpul reproducerii sexuale, este ușor de verificat dacă speciile se pot întrepătrunde între ele și pot produce urmași fertili. Dar ce zici de bacterii și alte organisme unicelulare care se reproduc prin simpla împărțire a propriilor celule?
Răspunsul la această întrebare nu va fi niciodată, deoarece natura nu are nicio legătură cu definiția noastră a speciei. Venim noi înșine cu definiții și apoi ne certăm despre ele atunci când realitatea nu vrea să se încadreze în cadrul lor.
În 1951, un eșantion de celule tumorale uterine a fost preluat de la afro-americanul Henrietta Lacks. Pacienta a murit de cancer câteva luni mai târziu, dar celulele ei au continuat să trăiască într-o eprubetă - aceasta a fost prima dată când oamenii de știință au reușit un astfel de experiment (am scris mai multe despre această poveste uimitoare în numărul din ianuarie 2014, în articolul „Viața eternă a lui Henrietta Lacks”) …
De atunci au apărut un număr imens de alte linii celulare nemuritoare, dar celulele HeLa continuă să trăiască în cultură și sunt utilizate în cercetarea științifică de mii de laboratoare. Timp de 60 de ani, numărul lor a început deja să fie numărat în tone, au acumulat o mulțime de mutații și anomalii cromozomiale (HeLa are de obicei 76 până la 80 de cromozomi, comparativ cu 46 la oameni) și, în general, au plecat destul de departe de celula umană obișnuită.
Mulți biologi cred că celulele HeLa și altele asemenea nu reprezintă o specie de Homo sapiens, ci alte specii unicelulare care sunt foarte apropiate de noi genetic, dar există separat și independent de o persoană. Alții nu sunt de acord cu ele: o astfel de specie (pentru celulele HeLa, a fost supranumită Helacyton gartleri) nu se încadrează în arborele evolutiv armonios, în care microbii unicelulari s-au separat de animale în urmă cu miliarde de ani și de atunci au urmat căi diferite cu ele. Dacă recunoaștem HeLa ca o specie separată, atunci apariția oricărei tumori canceroase va trebui considerată un eveniment evolutiv!
Celule HeLa
Alamy
Totuși, de ce nu? Celulele canceroase rezultă din mutații care le permit să se împartă rapid. În cele mai multe cazuri, acest lucru este suprimat de sistemul imunitar. Însă unele celule reușesc să se „rupă” și să continue reproducerea fără a privi înapoi la restul organismului. De ce nu este aceasta o selecție naturală de celule rebele mai ales de succes, care au decis brusc să abandoneze multicelularitatea?
Realitatea științifică poate fi de neînțeles, ciudată, contradictorie. Aceasta este vina propriului nostru creier: limitările sale, convențiile, obiceiurile și „setările” biologice. Pe de altă parte, acest lucru face ca știința să fie mai puțin distractivă? Realizarea limitărilor proprii este întotdeauna primul pas către ceva al naibii de interesant.
Nikolay Kukushkin
