Minden, valami szokatlan, váratlan, furcsa találkozás meglepetést okoz. Valamit, ami nem illeszkedik a fejébe - még akkor sem, ha szigorúan bizonyított tudományos tény.
Az evolúció nem tornaterem vagy intézmény a nemes lányok számára. Az evolúció nem teszi erősebbé vagy okosabbá az élő dolgokat csak azért, hogy erősebbé vagy okosabbá váljanak, vagy hogy ezek a lehetőségek valamikor a jövőben hasznosak legyenek számukra. Az evolúció a jelen és a létezésért folytatott küzdelem eredménye. A faj éppen annyira változik, amennyire más fajokkal való versenyhez és a túléléshez szükséges - most.
Mind az emberi agy, mind a valóságról alkotott elképzelései több millió év alatt alakultak ki meglehetősen korlátozott körülmények között. Mindannyian ugyanazon a bolygón élünk, nagyon szűk hőmérsékleti tartományban, többé-kevésbé azonos méretűek, élettani szükségleteink vannak, és hasonló erőforrásokat használunk. Az ember az evolúció folyamatában soha nem igényelt ismereteket a csillagokról vagy a molekulákról.
A természettudományban a megoldás keresése mindig a probléma megjelenését követte: először magas fa, zamatos levelekkel, majd hosszú nyakkal a zsiráfokban. Csak az ember megjelenése után kezdtek megjelenni "tudás a tudás kedvéért", és csak a filozófia és a tudomány megjelenésével kezdődött a tudás felhalmozódása, hogy előre jelezze azok alkalmazhatóságát. Először az egzotikus medúza fehérjét vizsgáljuk - pontosan így! - és akkor kiderül, hogy ezek a fehérjék segítenek a rák kezelésében.
Ennek eredményeként manapság kézzelfogható rés van tudásunk és biológiai képességeink között. A kulturális haladás sokkal gyorsabb, mint a biológiai. És minél több információt halmozunk fel az univerzumról, annál inkább elveszünk benne: az agyunk ezt egyszerűen nem képes észlelni.
A "szív" és az "elme" közötti eltérés körül még a saját folklórját is kialakította: mindenféle hihetetlen tény, amelyet meghökkent és megtéveszt. Az esetek túlnyomó többségében a „wow-effektus” egyszerű módon érhető el: újraszámolja a mérleget.
A világon egyetlen ember sem sétált az Alpha Centauri-ba. A világon senki sem látott elektronot. Az evolúció nem adott fel ilyen képességeket. De a kultúra megtanította nekünk: tudjuk például, hogy az Alfától való távolság - a Naphoz legközelebbi csillagrendszer - alig több mint 40 millió kilométer, vagyis 4,3 fényév.
A klasszikus „őrült tény” manipulálja számunkra ezt a teljesen elvont mennyiséget, hogy kevésbé absztrakt legyen. Lefordítja azt az ősi „nyelvet”, amellyel gondolkodásunk még mindig működik. Konvertálhatja például az Alpha Centauri távolságát focipályákra vagy a lépések számára, vagy pedig a benzin költségére, ha ezt a távolságot autóval haladja meg. Még a „fényév” fogalma is egy példa a teljesen érthetetlenről egy kissé érthetőbbre fordításra.
Promóciós videó:
A valóság tudományos felfogásának bonyolultsága azonban messze nem korlátozódik a hosszúságokra, a távolságokra és a mennyiségekre. Éppen ellenkezőleg, sokkal nehezebb érzékelni azokat a tényeket, amelyek minőségileg ellentmondásosak a józan észvel annak hagyományos, még mindig „majom” formájában.
Tényszám 1. Az idő a magasságtól függ
Talán a megbízható, kísérletileg ellenőrzött és gyakorlatilag alkalmazható, de teljesen őrült tények leggazdagabb forrása Einstein elmélete.
Ha egy órát helyez egy hegy tetejére és ugyanazt az órát a lábánál, és egy idő után összehasonlítja őket, akkor az óra másképp fog menni. Minél távolabb van a Föld felszíne, annál gyengébb a gravitációja, és annál gyorsabb az idő áramlása. Ezek nem csupán elméleti konstrukciók, hanem valódi kísérleti adatok, amelyek száz év óta ismertek. Pontosabban egy órával fegyveresen a tudósok észlelték az időtágulást anélkül, hogy felmásztak volna a hegyre: körülbelül harminc centiméter volt elegendő az eltérés regisztrálásához. A tizedik emeleten az emberek szó szerint és nagyon szó szerint gyorsabban öregszenek, mint az elsõk.
Természetesen ezek a hatások olyan kicsik, hogy nem játszanak szerepet a mindennapi életben. De akkor válnak kritikusvá, amikor növekszik a Földtől való távolság, és a mérési idő pontosságára vonatkozó követelmények sokszor növekednek. A leghíresebb példa a GPS-műholdak: az "idővetemítés" -korrekciók nélkül teljesen haszontalanok lennének.
Albert Einstein művei nemcsak a világ felismerhetőbb fizikai formuláját adták meg, hanem radikálisan megváltoztatta a valóság megértését is.
Wikimedia Commons
A gravitációról szól. Einstein szerint nemcsak egy erőt kell egy részecske vagy hullám által "átadni" egyik pontról a másikra. Ez a tér-idő görbülete olyan test körül, amelynek tömege (és így energiája) van. Például, ha a földön állsz, és előre dobja a labdát azzal párhuzamosan, akkor valójában egyenes vonalban repül. Mivel a Föld nagyon nehéz tárgy, a közvetlen közelében azt jelenti, hogy ívelt. A tér és az idő elválaszthatatlanul összefonódnak, és csak együtt torzulnak. Ezért a Föld tömege nem csak a golyó pályáját hajlítja meg, de időben deformálja a mozgását. A földre esve a labda egyidejűleg "lelassul" a mi szempontból.
Tényszám: 2. A lemez gravitációja
Nagyon sok furcsaság kapcsolódik a gravitációhoz. Úgy tűnik, hogy az élőlények az idő kezdete óta megszokták a földi gravitációt. De ha a tudomány szempontjából nézzük, akkor a gravitáció az univerzum egyik leginkább titokzatos - és nélkülözhetetlen - jelensége.
A gravitáció az emberek számára is fontos, és nem csak a Földön. Gondoltál már azon, hogy gyakorlatilag az összes energia, amelyet az élő szervezetek használnak, beleértve minket, a gravitációból származik? akik a napból energiát kaptak. De honnan származik maga a Nap energiája?
A nap egy hatalmas termonukleáris reaktor, amely energiát biztosít a Föld minden életéhez
NASA
A nap hatalmas hidrogén- és héliumgolyó. Olyan nagy, hogy a gravitáció összenyomja a saját súlya alatt. Az egyszerűség kedvéért azt mondhatjuk, hogy a Nap belsejében a nyomás olyan értékeket ér el, hogy a hidrogénmagokat nagy erővel egymáshoz nyomják és héliummá egyesülnek. A fúzió során sok energia szabadul fel. A Nap magja folyamatos termonukleáris robbanás állapotában van, amely kiegyensúlyozza a csillag összehúzódását a saját tömege alatt - különben a Nap felszíne továbbra is befelé esne és összeomlik. Sok év elteltével a nagyon hosszú robbanásból származó sugárzás eléri a felszínt, majd a Földet. Itt elfogják a növények és baktériumok pigmentei, amelyek kémiai energiává, azaz élelmünkké alakítják.
3. tényszám. A múltban élünk
A relativitáselmélet nem illeszkedik a szokásos keretbe, mivel az élet általában és különösen evolúciónk nagyon alacsony sebességgel halad tovább, amikor az idő, a tér és a gravitáció állandónak és stabilnak tűnik.
Például az aktuális pillanat érzékelése ugyanazzal az alkalmazkodóképességgel kapcsolódik az alacsony sebességekhez. Nem érezzünk szünetet a körülöttünk zajló események és a pillanat között, amelyben észleljük a történést. Még egy Ausztráliába irányuló videohívással is hajlamosak vagyunk a késleltetést hibáztatni a rossz internetkapcsolat miatt.
Valójában ugyanaz a relativitáselmélet egyértelműen határozza meg azt a sebességet, amellyel bárki megmozdulhat - ideértve például a digitális adatcsomagokat vagy a tárgyakból származó fényt a szemünkre. Nem az, hogy Ausztráliában az internet mindig rossz - még az azonnali jelfeldolgozás esetén is a kommunikációs sebességet korlátozza a fénysebesség. Normál körülmények között ez észrevehetetlen, de nagy távolságokon nagyon észrevehető.
A tőzsdei kereskedők számára akár néhány milliszekundum késés is kritikus lehet. A leghíresebb példa a chicagói és a New York-i tőzsdék közötti kommunikáció. Az 1980-as években elhelyezett száloptikai kábel egyik oldalról a másikra hurkolt, és 14 ms-ban továbbította a jelet. Ma ugyanaz a jel 8 ms-ban továbbítható mikrohullámú sugarak sugárzásával, azonban az adóhoz való hozzáférés sokba kerül.
Fél évszázaddal ezelőtt a tőzsdén kereskedést kiáltásokkal és gesztusokkal folytattak. A mai kereskedők a fénysebességgel versenyeznek
Getty Images
Hasonlóképpen, a valóság észlelésének képessége is korlátozott: egyetlen információ sem mozog azonnal. De egy sokkal jelentősebb tényező nagyon messze dob a múltba - egy idegimpulzus átadására. A fényhez viszonyítva a jel a neuron mentén a cochlea sebességén mozog: 0,5-100 m / s. Ennek eredményeként bármilyen jel - a retina, a fül, a bőr, a nyelv, az orr vagy az izmok - egy meglehetősen észrevehető idővel késik: kb. 0,1 s. Tudatunk a múltban él. És még csak nem is tud róla.
Tény: 4. Az értékelés közepén - üres
Általában véve az agy meglepően képes egyszerűsíteni a valóságot, különben az élet rendkívül kellemetlen lenne. Például, ha most összekapcsolja a szemét a TV-képernyővel, akkor fordított képet kap, amelynek közepén üres hely van. Ez valóban egy "nyers kép", amelyet az agy kap a szeméből. És miután megkapta, retusál az Ön kényelme érdekében.
Az evolúció minél javít minket. Nincs tökéletes fogalma. A szemünk jól működik - miért fejlessze tovább őket? Például, miért távolítsa el a látóideget a retina hátulján, ha könnyebb megtanítani az agyat, hogy ne vesse észre?
Az agy nemcsak a szem által szolgáltatott képek „réseit” retusálja. A szem optikai eszközéből nyilvánvaló, hogy a kép fejjel lefelé érinti a retina képernyőt. Az agy ezt a technológiai hiányosságot is kijavítja. És ha olyan speciális eszközt hord, amely egy ideig elfordítja a képet, az agy hamarosan újra alkalmazkodik: a kép újra megfordul és normálissá válik anélkül, hogy kellemetlenségeket okozna. És ha visszatér a normál látáshoz, akkor egy ideig ellentétes hatás figyelhető meg - az agy mindent lát az eredeti, fordított formájában.
Monty Hall problémája: A három ajtó közül kettő elrejti a kecskét, az egyik az autó. A játékos véletlenszerűen választja az 1. ajtót. Az előadó azonban kinyitja a 3. számú ajtót, amely mögött van egy kecske, és azt javasolja, hogy a játékos meggondolja magát a 2. számra. A vezető tanácsának követésével a játékos megduplázza esélyeit
Wikimedia Commons
5. tény: A matematika nehezebb, mint gondolnánk
Az agynak a valóság egyszerűsítésének nem kell fizikai jellegűnek lennie. Az ember egyedülálló képességeket fejlesztett ki az absztrakt gondolkodáshoz, beleértve a matematikai számításokat is. De a "biológiai számtani" nem mindig pontos. Emiatt szigorú, a tudomány szempontjából, de "őrült", a mindennapi logika szempontjából, tények is felmerülhetnek.
Általánosságban elmondható, hogy még a növények is „számíthatnak”. Általában napközben tárolják az energiát, és éjjel töltik el a növekedéshez és az anyagcseréhez. A tárolt energia mennyiségének becslésével és a hajnalig fennmaradó idő elosztásával a növény "kiszámítja" a tartalékok optimális felhasználási arányát.
Nos, az agyunk folyamatosan számtani tevékenységet folytat, kiszámítja a valószínűségeket, sebességeket, erőket, egyensúlyt stb. Az elmúlt évszázadok során azonban a "kulturális" matematika számával és képletével jelentősen meghaladta az ilyen tudattalan "biológiai" szintet.
A statisztikai paradoxonok egy klasszikus példa. Képzeljen el például egy játék-TV-műsort. A játékos előtt három ajtó van, amelyek mögött egy autó, mások mögött hülye kecske van. Az előadó felkéri a játékost, hogy véletlenszerűen válasszon egyet az ajtók közül az autó megtalálásához. Például az elsőt választja. De a tapasztalt előadó úgy dönt, hogy még inkább fokozza a szenvedélyeket a stúdióban, és az első helyett kinyitja a harmadik ajtót, megmutatva mindenkinek, hogy kecske van mögötte. Aztán az előadó megkérdezi a játékost: "Szeretne meggondolni magát?"
Úgy tűnik, hogy semmi sem változott: az autó továbbra is az első és második ajtó mögött lehet. Miért változtassa meg a véleményét - gondolja a játékos. Megdöbbentő elszántságát érzi - az evolúció során az agy bármilyen nehéz helyzetben összekapcsolta. A legtöbb ember megtagadja a házigazda ajánlatát.
De egy egyszerű matematikai számítás azt mutatja: paradox, de ha ebben a helyzetben a második ajtóra vált, akkor az autó megnyerésének esélye megduplázódik! A Monty Hall paradoxonjának okainak elemzése kívül esik a cikk hatókörén, de ezt kísérletileg igazolhatja - egyszerűen a "játék" sokszor megismételésével és a győzelem gyakoriságának kiszámításával az egyes helyzetekben.
Sok hasonló példa létezik. Például nagyon nehéz megmagyarázni matematikailag naiv agyunknak, hogy ha két különféle adatcsoportot egyesít egybe, ezen adatok értelmezése ellenkezőre változhat.
Tegyük fel, hogy felvételt szereznek a Filológiai és Matematikai Karba. A filológiai karon 80 nő jelentkezett, ebből 30 belépett, 20 férfi, közülük 5. Belépett 20 nőből 15 és 80 férfiből 50 lépett be a Matematikai Karba. Ha az összes pályázót összesítjük, akkor kiderül, hogy a pályázók 45% -át és 55% -át elfogadták. Van nemi megkülönböztetés! Mellesleg, a Berkeley-i Kaliforniai Egyetem hasonló problémával szembesült 1973-ban - az esetet még bírósági eljárás alá vonták.
A bíróság szerencsére kitalálta: ha külön vizsgáljuk az adatokat, a helyzet drámaian megváltozik. Példánkban a filológia a nők 37,5% -át, a férfiak 25% -át, a matematika pedig a nők 75% -át, a férfiak 62,5% -át teszi ki. A nők mindenhol jobban teljesítettek, mint a férfiak - de az osztályok felosztása nélkül az adatok ellentétesnek tűnnek.
Minden második alkalommal elemezzük, kiszámítjuk és értelmezzük a körülöttünk lévő világot. Még akkor is, ha valami teljesen nyilvánvalónak tűnik, nem szabad elfelejteni, hogy minden érdeme szempontjából az agyunk messze nem tökéletes.
Tényszám 6. Legközelebbi rokonunk az egysejtű mikrobák
Végül, a „sült tények” külön csoportja alapulhat a kultúránk ismerős, bár teljesen mesterséges kategóriáival - termékeivel való zsonglőrön.
A biológusok több mint száz éve vitatkoznak a „faj” fogalmának jelentéséről. A magasabb organizmusoknál a probléma valamivel egyszerűbb: a nemi szaporodás során könnyű ellenőrizni, hogy a fajok kereszteződhetnek-e egymással, és termékeny utódokat eredményeznek-e. De mi lenne azokkal a baktériumokkal és más egysejtű szervezetekkel, amelyek szaporodnak azáltal, hogy egyszerűen elosztják saját sejteiket?
Erre a kérdésre soha nem fogunk válaszolni, mert a természetnek semmi köze sincs a fajok meghatározásához. Mi maguk állítják fel a meghatározásokat, és akkor vitatkozunk róluk, amikor a valóság nem akar beleilleszkedni a keretbe.
1951-ben az afrikai-amerikai Henrietta Lacks-től vett méh tumorsejtek mintáját vették. A beteg néhány hónappal később meghalt a rákban, de sejtjei továbbra is egy kémcsőben éltek - ez volt az első alkalom, hogy a tudósoknak sikerült egy ilyen kísérlet (erről a csodálatos történetről 2014 januárjában adtunk bővebben a "Henrietta Lacks örök élete" cikkben). …
Azóta hatalmas számú más halhatatlan sejtvonal alakult ki, de a HeLa sejtek továbbra is a kultúrában élnek, és több ezer laboratórium használják a tudományos kutatásban. 60 év alatt számuk már tonnában kezdődik, számtalan mutációt és kromoszóma-rendellenességet halmoztak fel (a HeLa általában 76-80 kromoszómával rendelkezik, szemben az 46 emberrel), és általában elég messzire mentek a szokásos emberi sejttől.
Sok biológus úgy gondolja, hogy a HeLa sejtek és hasonlók nem a Homo sapiens fajt képviselik, hanem más, egysejtű fajok, amelyek genetikailag nagyon közel állnak hozzánk, de külön-külön és egyéntől függetlenül léteznek. Mások nem értenek egyet velük: egy ilyen faj (a HeLa sejtek számára Helacyton gartleri néven hívták) nem illeszkedik a harmonikus evolúciós fához, amelyben az egysejtű mikrobák több milliárd évvel ezelőtt elkülönültek az állatoktól, és azóta eltérő utat követtek velük. Ha a HeLa-t külön fajként ismerjük fel, akkor minden rákos daganat megjelenését evolúciós eseménynek kell tekinteni!
HeLa sejtek
Alamy
De miért nem? A rákos sejtek olyan mutációk eredményeként alakulnak ki, amelyek lehetővé teszik számukra a gyors megosztást. A legtöbb esetben ezt az immunrendszer elnyomja. Néhány sejtnek sikerül "áttörni" és folytatni a szaporodást anélkül, hogy visszatekintne a szervezet többi részére. Miért nem ez a különösen sikeres lázadó sejtek természetes válogatása, akik hirtelen úgy döntöttek, hogy abbahagyják a többsejtűséget?
A tudományos valóság érthetetlen, furcsa, ellentmondásos lehet. Ez a saját agyunk hibája: korlátai, konvenciói, szokásai és biológiai "beállításai". Másrészt, ez teszi a tudományt kevésbé szórakoztatóvá? A saját korlátozásainak megvalósítása mindig az első lépés valami átkozott érdekes felé.
Nikolay Kukushkin