Hvert møte med noe uvanlig, uventet, rart gir overraskelse. Med noe som ikke passer i hodet - selv om det er et strengt bevist vitenskapelig faktum.
Evolusjon er ikke et treningsstudio eller en institusjon for edle jomfruer. Evolusjon gjør ikke levende ting sterkere eller smartere bare for å bli sterkere eller smartere, eller slik at disse mulighetene vil være nyttige for dem en gang i fremtiden. Evolusjon er resultatet av kampen for tilværelsen her og nå. Arter endres like mye som de trenger for å konkurrere med andre arter og overleve - akkurat nå.
Både den menneskelige hjernen og dens ideer om virkeligheten har blitt dannet i millioner av år under ganske begrensede forhold. Vi lever alle på den samme planeten, i et veldig smalt temperaturområde, har mer eller mindre samme størrelse, sett med fysiologiske behov og bruker lignende ressurser. Mennesket i evolusjonsprosessen krevde aldri kunnskap om stjerner eller molekyler.
I naturhistorien har søket etter hvilken som helst løsning alltid fulgt fremveksten av et problem: først høye trær med saftige blader, deretter lange halser i sjiraffer. Bare med fremkomsten av mennesket begynte å fremstå som "kunnskap for kunnskapens skyld", og bare med fremkomsten av filosofi og vitenskap begynte akkumulering av kunnskap å foregripe anvendeligheten deres. Først utforsker vi proteiner fra eksotiske maneter - akkurat sånn! - og så viser det seg at disse proteinene er med på å behandle kreft.
Som et resultat er det i dag et konkret gap mellom vår kunnskap og våre biologiske evner. Kulturell fremgang er mye raskere enn biologisk. Og jo mer vi samler kunnskap om universet, jo mer går vi tapt i det: hjernen vår kan ganske enkelt ikke oppfatte alt dette.
Rundt misforholdet mellom "hjerte" og "sinn" dannet til og med sin egen folklore: alle slags utrolige fakta, designet for å forbløffe og stumme. I de aller fleste tilfeller oppnås "wow-effekten" på en enkel måte: å beregne skalaene på nytt.
Ikke en eneste person i verden har gått til Alpha Centauri. Ingen mennesker i verden har sett et elektron. Evolusjon har ikke gitt oss slike ferdigheter. Men kultur har lært oss: vi vet for eksempel at avstanden til Alpha - det nærmeste stjernesystemet til Solen - er litt over 40 millioner kilometer, eller 4,3 lysår.
Det klassiske "gale faktum" manipulerer denne helt abstrakte mengden for oss slik at den blir mindre abstrakt. Han oversetter det til det gamle "språket" som vår tenkning fortsatt fungerer med. Du kan for eksempel konvertere avstanden til Alpha Centauri til fotballbaner eller antall trinn, eller til kostnadene for bensin når du reiser den avstanden med bil. Selv selve konseptet med et "lysår" er et eksempel på en oversettelse fra noe helt uforståelig til litt mer forståelig.
Salgsfremmende video:
Men kompleksiteten i den vitenskapelige virkelighetsoppfatningen er langt fra begrenset til lengder, avstander og mengder. Tvert imot er det mye vanskeligere å oppfatte fakta som kvalitativt motsier sunn fornuft i sin tradisjonelle, fremdeles "ape" form.
Fakta nummer 1. Tid avhenger av høyden
Einsteins teorier er kanskje den rikeste kilden til pålitelige, eksperimentelt bekreftede og praktisk anvendelige, men helt sinnssyke fakta.
Hvis du setter en klokke på toppen av et fjell og den samme klokken ved foten, og etter en stund sammenligner du dem, vil klokken gå annerledes. Jo lenger fra jordens overflate er, jo svakere er tyngdekraften, og jo raskere flyter tiden. Dette er ikke bare teoretiske konstruksjoner, men ekte eksperimentelle data, som har vært godt kjent i hundre år. Bevæpnet med en klokke mer presist, oppdaget forskerne tidsutvidelsen, uten en gang å klatre i fjellet: noen tretti centimeter var nok til å registrere avviket. Mennesker i tiende etasje eldes bokstavelig og bokstavelig talt raskere enn de på den første.
Selvfølgelig er disse effektene så små at de ikke spiller noen rolle i hverdagen. Men de blir kritiske når avstanden fra jorden øker, og kravene til nøyaktigheten av målingstid vokser mange ganger over. Det mest kjente eksemplet er GPS-satellitter: uten korreksjoner for "tidssving" ville de være helt ubrukelige.
Verkene til Albert Einstein ga ikke bare verden den mest gjenkjennelige fysiske formelen, men endret også vår virkelighetsforståelse radikalt.
Wikimedia Commons
Det handler om tyngdekraft. I følge Einstein er det ikke bare en styrke som må "leveres" fra et punkt til et annet av en partikkel eller bølge. Dette er krumningen av rom-tid rundt kropper som har masse (og derav energi). For eksempel, hvis du står på bakken og kaster ballen parallelt med den, så flyr den faktisk i en rett linje. Men siden Jorden er en veldig tung gjenstand, betyr i sin nærhet direkte buet. Rom og tid er uløselig sammenflettet, og de blir bare forvrengt sammen. Derfor bøyer massen på jorden ikke bare ballens bane, den deformerer også bevegelsen i tide. Faller han til bakken, "bremser ballen" samtidig fra vårt synspunkt.
Fakta nummer 2. Tyngdekraft i platen
Det er mange oddititeter forbundet med tyngdekraften. Det ser ut til at levende vesener har blitt vant til jordisk tyngdekraft siden begynnelsen av tiden. Men hvis du ser på det fra vitenskapens ståsted, er tyngdekraften et av de mest mystiske - og essensielle - fenomenene i universet.
Tyngdekraften er også viktig for mennesker, og ikke bare på jorden. Har du noen gang tenkt at nesten all energien som levende organismer bruker, inkludert oss, kommer fra tyngdekraften?.. Faktisk, med unntak av noen bakterier og archaea, får levende ting energi enten fra solen eller ved å spise dem som mottok energi fra solen. Men hvor kommer solens energi selv fra?
Solen er en gigantisk termonukleær reaktor som gir energi til alt liv på jorden
NASA
Solen er en enorm ball av hydrogen og helium. Den er så stor at tyngdekraften komprimerer den under sin egen vekt. For å forenkle kan vi si at i det indre av Solen når trykket slike verdier at hydrogenkjernene presses inn i hverandre med stor kraft og smelter sammen for å danne helium. Mye energi frigjøres under denne fusjonen. Solens kjerne er i en tilstand av kontinuerlig termonukleær eksplosjon, som balanserer sammentrekningen av stjernen under sin egen masse - ellers ville solens overflate fortsette å falle innover og kollapse. Etter mange år når stråling fra denne veldig lange eksplosjonen overflaten og når deretter jorden. Her blir den fanget opp av pigmenter av planter og bakterier, som omdanner den til kjemisk energi, det vil si til maten vår.
Fakta nummer 3. Vi lever i fortiden
Relativitetsteorien passer ikke inn i rammen for det vanlige, fordi livet generelt og evolusjonen vår spesielt fortsetter med svært lave hastigheter, hvor tid, rom og tyngdekraft virker konstant og stabilt.
For eksempel er vår følelse av det nåværende øyeblikket koblet med samme tilpasningsevne til lave hastigheter. Vi føler ikke en pause mellom det som skjer rundt oss og øyeblikket vi oppfatter det som skjer. Selv med en videosamtale til Australia, har vi en tendens til å skylde på forsinkelsen på dårlig internettforbindelse.
Den samme spesielle teorien om relativitet pålegger faktisk en klar grense for hastigheten hvorpå alt kan bevege seg - inkludert for eksempel digitale datapakker eller lys fra et objekt for våre øyne. Det er ikke slik at Internett alltid er dårlig i Australia - selv med øyeblikkelig signalbehandling er kommunikasjonshastigheten begrenset av lysets hastighet. Under normale forhold er dette umerkelig, men på store avstander merkes det ganske.
For handelsmenn på børsen kan til og med noen få millisekunder forsinkelse være kritisk. Det mest kjente eksemplet er kommunikasjonen mellom børsene i Chicago og New York. En fiberoptisk kabel lagt på 1980-tallet loopet fra side til side og leverte signalet på 14 ms. I dag kan det samme signalet leveres på 8 ms med bjelker med mikrobølgeovn, men tilgang til senderne vil imidlertid koste, og mye.
For et halvt århundre siden ble handel på børsen gjennomført med roper og gester. Dagens handelsmenn konkurrerer med lysets hastighet
Getty Images
På samme måte er vår evne til å oppfatte virkeligheten også begrenset: ingen informasjon beveger seg umiddelbart. Men en mye mer betydelig faktor kaster oss veldig langt inn i fortiden - overføring av en nerveimpuls. Sammenlignet med lys, beveger signalet langs nevronen seg ved cochleaens hastighet: 0,5-100 m / s. Som et resultat blir ethvert signal - fra netthinnen, øre, hud, tunge, nese eller muskler - forsinket med en ganske merkbar tid: ca. 0,1 sek. Bevisstheten vår lever i fortiden. Og han vet ikke en gang om det.
Fakta nummer 4. Midt i vurderingen - tom
Generelt sett er hjernen overraskende i stand til å forenkle virkeligheten, ellers ville livet være ekstremt ubehagelig. For eksempel, hvis du koblet øynene dine akkurat nå til en TV-skjerm, ville du få et invertert bilde med en tom flekk i midten. Dette er virkelig et "rått bilde" som hjernen mottar fra øynene. Og etter å ha mottatt den, retusjerer den for enkelhets skyld.
Evolusjon forbedrer oss så mye som nødvendig. Hun har ingen abstrakt følelse av perfeksjon. Øynene våre fungerer bra - hvorfor oppgradere dem videre? Hvorfor fjerne for eksempel synsnerven på baksiden av netthinnen hvis det er lettere å lære hjernen å ikke legge merke til den?
Hjernen retusjerer ikke bare "hullene" på bildene som blir levert av øyet. Fra den optiske enheten i øyet er det åpenbart at bildet treffer retinalskjermen opp ned. Hjernen korrigerer også denne teknologiske ufullkommenheten. Og hvis du bruker en spesiell enhet som blar på bildet i noen tid, vil hjernen snart tilpasse seg igjen: bildet vil snu igjen og bli normalt, uten å medføre ulemper. Og hvis du så vender tilbake til normalt syn, vil i noen tid observeres den motsatte effekten - hjernen vil se alt i sin opprinnelige, omvendte form.
Monty Halls problem: to av de tre dørene gjemmer geiten, en bilen. Spilleren velger dør nr. 1 tilfeldig. Programlederen åpner imidlertid dør nr. 3, bak som det er en geit, og foreslår at spilleren ombestemmer seg til nr. 2. Ved å følge lederens råd, vil spilleren doble sjansene sine
Wikimedia Commons
Fakta 5. Matematikk er vanskeligere enn vi tror
Hjernens forenkling av virkeligheten trenger ikke være fysisk. Personen har utviklet unike evner for abstrakt tenking, inkludert matematiske beregninger. Men "biologisk aritmetikk" er ikke alltid nøyaktig. På grunn av dette, strenge, fra vitenskapens synspunkt, men "vanvittige", sett fra hverdagens logikk, kan fakta også oppstå.
Generelt sett kan til og med planter "telle". De lagrer vanligvis energi på dagtid og bruker den om natten for vekst og metabolisme. Ved å estimere mengden lagret energi og dele den med tiden som gjenstår til daggry, "beregner" anlegget den optimale forbrukshastigheten til reservene.
Vel, hjernen vår driver kontinuerlig med aritmetikk, beregner sannsynligheter, hastigheter, krefter, balanse, etc. Men i løpet av de siste århundrene har "kulturell" matematikk med antall og formler overgått en så ubevisst, "biologisk".
Statistiske paradokser er et klassisk eksempel. Tenk deg for eksempel et spill-TV-show. Det er tre dører foran spilleren, bak den ene er en bil, bak to andre er dumme geiter. Programlederen ber spilleren velge en av dørene tilfeldig for å finne bilen. Han velger for eksempel den første. Men den erfarne programlederen bestemmer seg for å intensivere lidenskapene i studio enda mer, og i stedet for den første åpner den tredje døren, og viser alle at det ligger en geit bak. Og så spør programlederen spilleren: "Vil du ombestemme deg?"
Det ser ut til at ingenting har endret seg: bilen kan fortsatt være bak den første og andre dør. Hvorfor ombestemme deg? - spilleren tenker. Han føler en urimelig besluttsomhet - under evolusjonen pleide hjernen å koble den sammen i enhver vanskelig situasjon. De fleste vil nekte verten sitt tilbud.
Men en enkel matematisk beregning viser: det er paradoksalt, men hvis du i denne situasjonen bytter til andre dør, dobler sjansen for å vinne bilen! En analyse av årsakene til Monty Hall-paradokset er utenfor rammen for artikkelen vår, men du kan bekrefte dette eksperimentelt - ganske enkelt ved å gjenta "spillet" mange ganger og beregne seiersfrekvensen i hver av situasjonene.
Det er mange lignende eksempler. For eksempel er det veldig vanskelig å forklare for vår matematisk naive hjerne at hvis du kombinerer to forskjellige datagrupper til en, kan tolkningen av disse dataene endre seg til det motsatte.
Anta at det er en opptak til Fakultet for filologi og matematikk. 80 kvinner søkte seg til det filologiske fakultetet, hvorav 30 gikk inn, og 20 menn, hvorav 5 gikk inn. 15 av 20 kvinner og 50 av 80 menn kom inn på Det matematisk fakultet. Hvis vi teller alle søkerne samlet, viser det seg at 45% av søkerne og 55% av søkerne ble akseptert. Det er kjønnsdiskriminering! Forresten, University of California i Berkeley sto overfor et lignende problem i 1973 - saken gikk til og med til rettssak.
Retten fant det heldigvis ut: hvis du ser på dataene hver for seg, endrer situasjonen seg dramatisk. Filologi i vårt eksempel registrerte 37,5% av kvinnene mot 25% av mennene, og matematikk - 75% av kvinnene mot 62,5% av mennene. Kvinner har gjort det bedre overalt enn menn - men uten inndeling i avdelinger ser dataene motsatt ut.
Vi analyserer, beregner og tolker verden rundt oss hvert sekund. Selv om noe virker helt opplagt, må vi ikke glemme at hjernen vår for alle dens fordeler langt fra er perfekt.
Fakta nummer 6. Vår nærmeste pårørende er en encellet mikrob
Endelig kan en egen gruppe "stekte fakta" være basert på sjonglering med kjente, om enn helt kunstige, kategorier - produkter fra vår egen kultur.
Biologer har kranglet om betydningen av begrepet "art" i mer enn hundre år. Med høyere organismer er problemet noe enklere: under seksuell reproduksjon er det lett å sjekke om arter kan avle hverandre og produsere fruktbart avkom. Men hva med bakterier og andre encellede organismer som reproduserer seg ved å bare dele sine egne celler?
Svaret på dette spørsmålet vil aldri være, fordi naturen ikke har noe å gjøre med vår definisjon av arten. Vi kommer med definisjoner selv, og så krangler vi om dem når virkeligheten ikke vil passe inn i rammen deres.
I 1951 ble en prøve av livmorsvulstceller tatt fra afroamerikanske Henrietta Lacks. Pasienten døde av kreft noen måneder senere, men cellene hennes fortsatte å leve i et prøverør - dette var første gang forskere har lyktes med et slikt eksperiment (vi skrev mer om denne fantastiske historien i januar 2014-utgaven, i artikkelen "The Eternal Life of Henrietta Lacks") …
Siden den gang har det dukket opp et stort antall andre udødelige cellelinjer, men HeLa-celler fortsetter å leve i kultur og brukes i vitenskapelig forskning av tusenvis av laboratorier. I 60 år har antallet allerede begynt å bli talt i tonn, de har samlet en mengde mutasjoner og kromosomavvik (HeLa har vanligvis 76 til 80 kromosomer, sammenlignet med 46 hos mennesker), og generelt har de gått ganske langt fra den vanlige menneskecellen.
Mange biologer mener at HeLa-celler og lignende ikke representerer en art av Homo sapiens, men andre, encellede arter som er veldig nær oss genetisk, men eksisterer hver for seg og uavhengig av en person. Andre er uenige med dem: en slik art (for HeLa-celler, den ble kalt Helacyton gartleri) passer ikke inn i et harmonisk evolusjonært tre, der encellede mikrober skilt fra dyr for milliarder av år siden og siden den gang har fulgt forskjellige veier med dem. Hvis vi anerkjenner HeLa som en egen art, vil utseendet til kreftsvulst måtte betraktes som en evolusjonshendelse!
HeLa-celler
Alamy
Hvorfor ikke? Kreftceller er resultatet av mutasjoner som gjør dem i stand til å dele seg raskt. I de fleste tilfeller undertrykkes dette av immunforsvaret. Men noen celler klarer å "bryte gjennom" og fortsette å reprodusere seg uten å se tilbake på resten av organismen. Hvorfor er dette ikke et naturlig utvalg av spesielt vellykkede opprørsk celler som plutselig bestemte seg for å forlate flercellularitet?
Vitenskapelig virkelighet kan være uforståelig, merkelig, selvmotsigende. Dette er feilen i vår egen hjerne: dens begrensninger, konvensjoner, vaner og biologiske "innstillinger". På den annen side, gjør dette vitenskapen mindre morsom? Å innse egne begrensninger er alltid det første skrittet mot noe jævlig interessant.
Nikolay Kukushkin
