Jokainen tapaaminen jotain epätavallista, odottamatonta, outoa aiheuttaa yllätyksen. Jolla, joka ei sovi pään päälle - vaikka se olisi tiukasti todistettu tieteellinen tosiasia.
Evolution ei ole kuntosali tai instituutio jaloille neitoille. Evoluutio ei tee elävistä asioista vahvempia tai älykkäämpiä vain vahvistukseksi tai älykkäämmäksi tulemiseksi tai siten, että nämä mahdollisuudet ovat hyödyllisiä heille joskus tulevaisuudessa. Evolution on seurausta olemassaolotaisteluista täällä ja nyt. Lajit muuttuvat juuri niin paljon kuin niiden täytyy kilpailla muiden lajien kanssa ja selviytyä - heti.
Sekä ihmisen aivot että sen ajatukset todellisuudesta ovat muodostuneet miljoonien vuosien ajan melko rajallisissa olosuhteissa. Me kaikki elämme samalla planeetalla, hyvin kapealla lämpötila-alueella, meillä on enemmän tai vähemmän sama koko, fysiologiset tarpeet ja käytämme samanlaisia resursseja. Evoluutioprosessissa oleva ihminen ei koskaan vaadinut tähtiä tai molekyylejä koskevaa tietoa.
Luonnontieteellisessä historiassa ratkaisun etsiminen on aina seurannut ongelman ilmenemistä: ensin - korkeat puut, joilla on meheviä lehtiä, sitten - pitkät kaulakiirahvien kalat. Vasta ihmisen tullessa alkoi ilmestyä "tiedoksi tiedon vuoksi", ja vasta filosofian ja tieteen tullessa tiedon kerääntyminen alkoi ennakoida niiden sovellettavuutta. Ensin tutkimme eksoottisten meduusoiden proteiineja - aivan kuten! - ja sitten käy ilmi, että nämä proteiinit auttavat syövän hoidossa.
Seurauksena on, että tietämyksemme ja biologisten kykyjemme välillä on tänään konkreettisia eroja. Kulttuurinen kehitys on paljon nopeampaa kuin biologinen. Ja mitä enemmän keräämme tietoa maailmankaikkeudesta, sitä enemmän me eksymme siihen: aivomme eivät yksinkertaisesti pysty näkemään kaikkea tätä.
Noin "sydämen" ja "mielen" epäsuhta muodosti jopa oman kansanperinteen: kaikenlaisia uskomattomia tosiasioita, jotka on suunniteltu hämmästyttämään ja hämmentämään. Suurimmassa osassa tapauksista "vau-vaikutus" saavutetaan yksinkertaisella tavalla: asteikon laskeminen uudelleen.
Yksikään ihminen maailmassa ei ole kävellyt Alpha Centauriin. Kukaan ihminen maailmassa ei ole nähnyt elektronia. Evoluutio ei ole antanut meille sellaisia taitoja. Mutta kulttuuri on opettanut meille: tiedämme esimerkiksi, että etäisyys Alfaan - lähimpään tähtijärjestelmään aurinkoon - on hiukan yli 40 miljoonaa kilometriä eli 4,3 valovuotta.
Klassinen "hullu tosiasia" manipuloi tätä täysin abstraktia määrää meille niin, että siitä tulee vähemmän abstrakti. Hän kääntää sen muinaiseen "kieleen", jolla ajattelumme edelleen toimii. Voit muuntaa esimerkiksi etäisyyden Alpha Centauriin jalkapallokenttiin tai portaiden lukumäärään tai bensiinin hintaan, kun matkustat etäisyydellä autolla. Jopa "valovuoden" käsite on esimerkki käännöksestä täysin käsittämättömästä hiukan ymmärrettävämmäksi.
Mainosvideo:
Mutta tosiasiallisen tieteellisen käsityksen monimutkaisuus ei ole kaukana rajoista pituuksiin, etäisyyksiin ja määriin. Päinvastoin, on paljon vaikeampaa havaita tosiasioita, jotka ovat kvalitatiivisesti ristiriidassa terveen järjen kanssa sen perinteisessä, edelleen "apina" -muodossa.
Tosiasia numero 1. Aika riippuu korkeudesta
Ehkä rikkain luotettavien, kokeellisesti todennettujen ja käytännössä sovellettavien, mutta täysin hullujen tosiasioiden lähde on Einsteinin teoriat.
Jos laitat kellon vuoren huipulle ja saman kellon sen jalkaa, ja verraat hetken kuluttua, kello menee eri tavalla. Mitä kauempana maapallosta on, sitä heikompi on sen paino ja sitä nopeampi aika virtaa. Nämä eivät ole vain teoreettisia rakenteita, mutta todellisia kokeellisia tietoja, jotka ovat olleet tunnettuja sadan vuoden ajan. Asetettuina kellolla tarkemmin, tutkijat havaitsivat ajan laajentumisen edes kiipemättämästä vuorelle: noin kolmekymmentä senttimetriä riitti poikkeaman rekisteröintiin. Kymmenennessä kerroksessa ihmiset ikääntuvat kirjaimellisesti ja melko kirjaimellisesti nopeammin kuin ensimmäisessä.
Nämä vaikutukset ovat tietysti niin pieniä, että niillä ei ole merkitystä jokapäiväisessä elämässä. Mutta niistä tulee kriittisiä, kun etäisyys maapallosta kasvaa, ja mittausajan tarkkuuden vaatimukset kasvavat useita kertoja. Tunnetuin esimerkki on GPS-satelliitit: ilman "ajan loimen" korjauksia ne olisivat täysin hyödyttömiä.
Albert Einsteinin teokset eivät vain antaneet maailmalle tunnetuimman fyysisen kaavan, vaan myös radikaalisti muuttaneet käsitystämme todellisuudesta.
Wikimedia Commons
Kyse on painovoimasta. Einsteinin mukaan ei ole vain voimaa, joka täytyy "toimittaa" pisteestä toiseen hiukkasen tai aallon avulla. Tämä on avaruus-ajan kaarevuus kehon ympärillä, joilla on massa (ja siten energia). Jos esimerkiksi seisot maassa ja heittää palloa eteenpäin samansuuntaisesti, se todella lentää suorassa linjassa. Mutta koska maa on erittäin painava esine, sen läheisyydessä tarkoitetaan suoraan kaarevaa. Tila ja aika ovat erottamattomasti kietoutuneet toisiinsa ja vääristyvät vain yhdessä. Siksi maapallon massa taipuu palloradan lisäksi, että se myös deformoi sen liikkeen ajoissa. Putoaminen maahan, pallo samanaikaisesti "hidastuu" näkökulmastamme.
Tosiasia numero 2. Levyn painovoima
Painovoimaan liittyy paljon omituisuuksia. Vaikuttaa siltä, että elävät olennot ovat tottuneet maanpäälliseen painovoimaan ajan alusta. Mutta jos tarkastellaan sitä tieteen näkökulmasta, painovoima on yksi maailmankaikkeuden salaperäisimmistä - ja välttämättömimmistä - ilmiöistä.
Painovoima on tärkeä myös ihmisille, ei vain maapallolla. Oletko koskaan ajatellut, että käytännössä kaikki energia, jota elävät organismit käyttävät, mukaan lukien meidät, tulee gravitaatiosta?.. Todellakin, eräitä bakteereja ja arkaaaa lukuun ottamatta, elävät esineet saavat energiaa joko auringosta tai syömällä niitä jotka saivat energiaa auringosta. Mutta mistä Auringon energia itse tulee?
Aurinko on jättiläinen lämpöydinreaktori, joka tarjoaa energiaa koko maapallon elämälle
NASA
Aurinko on valtava vedyn ja heliumin pallo. Se on niin suuri, että painovoima puristaa sen oman painonsa alla. Yksinkertaistaen voidaan sanoa, että auringon sisäpuolella paine saavuttaa sellaiset arvot, että vetyydyt puristetaan toisiinsa valtavalla voimalla ja sulautuvat heeliumiksi. Tämän fuusion aikana vapautuu paljon energiaa. Auringon ydin on jatkuvan lämpöydinräjähdyksen tilassa, joka tasapainottaa tähden supistumista oman massansa alla - muuten Auringon pinta laskee edelleen sisäänpäin ja romahtaa. Monien vuosien jälkeen tämän erittäin pitkän räjähdyksen aiheuttama säteily pääsee pintaan ja sitten maahan. Täällä se tarttuu kasvien ja bakteerien pigmentteihin, jotka muuttavat sen kemialliseksi energiaksi, toisin sanoen meidän ruokamme.
Tosiasia numero 3. Elämme menneisyydessä
Suhteellisuusteoria ei sovi tavanomaiseen, koska elämä yleensä ja etenkin evoluutiomme etenevät hyvin pienillä nopeuksilla, jolloin aika, tila ja painovoima vaikuttavat vakiona ja vakaana.
Esimerkiksi nykytietomme liittyy samaan sopeutumiskykyyn pieniin nopeuksiin. Emme tunne taukoa ympärillämme tapahtuvan ja sen hetken välillä, jonka aikana havaitsemme tapahtuvan. Jopa videopuhelun kautta Australiaan, meillä on taipumus syyttää latenssia huonossa Internet-yhteydessä.
Itse asiassa sama suhteellisuusteoria asettaa selkeän rajan nopeudelle, jolla mikä tahansa voi kulkea - mukaan lukien esimerkiksi digitaaliset datapaketit tai valon esineeltä silmämme. Ei ole niin, että Internet on aina huonoa Australiassa - jopa välitöntä signaalinkäsittelyä varten tiedonsiirtonopeutta rajoittaa valon nopeus. Normaaleissa olosuhteissa tämä on huomaamaton, mutta suurilla etäisyyksillä se on melko havaittavissa.
Pörssin kauppiaille jopa muutaman millisekunnin viive voi olla kriittinen. Kuuluisin esimerkki on viestintä Chicagon ja New Yorkin pörssien välillä. 1980-luvulla kaadettu kuitukaapeli silmukoi sivulta toiselle ja välitti signaalin 14 ms: ssa. Nykyään sama signaali voidaan toimittaa 8 ms: ssa mikroaaltopalkkien säteiden kanssa, mutta pääsy lähettimiin maksaa, ja paljon.
Puoli vuosisataa sitten kaupankäynti pörssissä tapahtui huutoilla ja eleillä. Tämän päivän kauppiaat kilpailevat valon nopeudella
Getty-kuvat
Samoin kykymme havaita todellisuus on myös rajoitettu: mikään tieto ei siirry hetkessä. Mutta paljon merkittävämpi tekijä heittää meidät hyvin pitkälle menneisyyteen - hermoimpulssin siirtoon. Valoon verrattuna, signaali neuronia pitkin liikkuu korin nopeudella: 0,5 - 100 m / s. Seurauksena on, että mikä tahansa signaali - verkkokalvosta, korvasta, ihosta, kielestä, nenästä tai lihaksista - viivästyy melko huomattavalla ajanjaksolla: noin 0,1 s. Tietoisuutemme elää menneisyydessä. Ja hän ei edes tiedä siitä.
Tosiasia numero 4. Arvioinnin keskellä - tyhjä
Yleensä aivot kykenevät yllättäen yksinkertaistamaan todellisuutta, muuten elämä olisi erittäin epämiellyttävää. Esimerkiksi, jos kytket silmäsi heti televisio-ruutuun, saat käänteisen kuvan, jonka keskellä on tyhjä kohta. Tämä on todella "raaka kuva", jonka aivot saavat silmiltä. Ja vastaanoton jälkeen se retooituu avuksesi.
Evoluutio parantaa meitä niin paljon kuin tarvitaan. Hänellä ei ole abstraktia täydellisyyden tunnetta. Silmämme toimivat hyvin - miksi päivittää niitä edelleen? Miksi esimerkiksi poistaa näköhermo verkkokalvon takana, jos aivot on helpompi opettaa aivoja olemaan huomaamatta sitä?
Aivot eivät vain retusoi "aukkoja" silmän tuottamissa kuvissa. Silmän optisesta laitteesta on selvää, että kuva osuu verkkokalvon näytölle ylösalaisin. Aivot myös korjaavat tämän teknologisen epätäydellisyyden. Ja jos käytät erityistä laitetta, joka kääntää kuvaa jonkin aikaa, aivot mukautuvat pian uudelleen: kuva kääntyy uudestaan ja muuttuu normaaliksi aiheuttamatta haittaa. Ja jos palaat normaaliin näkökykyyn, havaitaan jonkin aikaa päinvastainen vaikutus - aivot näkevät kaiken alkuperäisessä, käänteisessä muodossaan.
Monty Hallin ongelma: kaksi kolmesta ovesta piilottaa vuohen, yksi auto. Pelaaja valitsee oven 1 satunnaisesti. Juontaja avaa kuitenkin oven 3, jonka takana on vuohi, ja ehdottaa pelaajalle, että hän muuttaa mieltään numeroon 2. Noudattamalla johtajan neuvoja pelaaja kaksinkertaistaa mahdollisuudet
Wikimedia Commons
Fakta 5. Matematiikka on vaikeampaa kuin luulemme
Aivojen todellisuuden yksinkertaistamisen ei tarvitse olla fyysistä. Henkilö on kehittänyt ainutlaatuiset kyvyt abstraktille ajattelulle, mukaan lukien matemaattiset laskelmat. Mutta "biologinen aritmeettinen" ei ole aina tarkka. Tämän vuoksi tieteen kannalta tiukkoja, mutta "hulluja" jokapäiväisen logiikan näkökulmasta voi ilmetä tosiasioita.
Yleisesti ottaen jopa kasvit voivat "laskea". He yleensä varastoivat energiaa päivällä ja viettävät sen yöllä kasvun ja aineenvaihdunnan aikaansaamiseksi. Arvioimalla varastoidun energian määrä ja jakamalla se koittoon asti jäljellä olevaan aikaan, laitos "laskee" varantojen optimaalisen kulutusasteen.
No, aivomme harjoittavat aritmeettista tekniikkaa jatkuvasti laskemalla todennäköisyyksiä, nopeuksia, voimia, tasapainoa jne. Mutta "kulttuurinen" matematiikka on viime vuosisatojen lukumääränsä ja kaavojensa avulla ylittänyt huomattavasti sellaisen tajuttoman, "biologisen".
Tilastolliset paradoksidit ovat klassinen esimerkki. Kuvittele esimerkiksi pelitelevisio-ohjelmaa. Soittimen edessä on kolme ovea, joista yhden takana on auto, kahden muun takana ovat tyhmät vuohet. Juontaja pyytää pelaajaa valitsemaan yhden ovista satunnaisesti auton löytämiseksi. Hän valitsee esimerkiksi ensimmäisen. Mutta kokenut esiintyjä päättää tehostaa intohimoja studiossa vieläkin enemmän ja ensimmäisen sijaan avaa kolmannen oven, joka osoittaa kaikille, että takana on vuohi. Ja sitten esittäjä kysyy pelaajalta: "Haluatko muuttaa mieltäsi?"
Vaikuttaa siltä, että mikään ei ole muuttunut: auto voi silti olla ensimmäisen ja toisen oven takana. Miksi muuttaa mieltäsi? - pelaaja ajattelee. Hän tuntee horjumattoman päättäväisyyden - evoluution aikana aivot yhdistivät sen missä tahansa vaikeassa tilanteessa. Useimmat ihmiset kieltäytyvät isännän tarjouksesta.
Mutta yksinkertainen matemaattinen laskelma osoittaa: se on paradoksaalista, mutta jos vaihdat tässä tilanteessa toiseen oveen, mahdollisuus voittaa auto kaksinkertaistuu! Monty Hall-paradoksin syiden analyysi on artikkelimme ulkopuolella, mutta voit varmistaa tämän kokeellisesti - toistamalla pelin useita kertoja ja laskemalla voiton taajuuden kussakin tilanteessa.
Samanlaisia esimerkkejä on monia. Esimerkiksi on erittäin vaikea selittää matemaattisesti naiiville aivoillemme, että jos yhdistät kaksi eri tietoryhmää yhdeksi, näiden tietojen tulkinta voi muuttua päinvastaiseksi.
Oletetaan, että on pääsy filologian ja matematiikan tiedekunnalle. Filologiseen tiedekuntaan haki 80 naista, joista 30 ilmoittautui ja 20 miestä, heistä 5. Matemaattisessa tiedekunnassa tuli 15 naisesta 20 ja 50 miehestä 80 miehestä. Jos lasketaan kaikki hakijat yhteen, käy ilmi, että 45% hakijoista ja 55% hakijoista hyväksyttiin. Siellä on sukupuoleen perustuvaa syrjintää! Muuten, Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä oli samanlainen ongelma vuonna 1973 - tapaus jopa meni oikeudenkäyntiin.
Onneksi tuomioistuin selvitti sen: jos tarkastellaan tietoja erikseen, tilanne muuttuu dramaattisesti. Esimerkissämme oleva filologia kirjoitti 37,5% naisista vs. 25% miehistä ja matematiikka - 75% naisista vs. 62,5% miehistä. Naiset ovat menestyneet kaikkialla paremmin kuin miehet - mutta ilman jakautumista osastoihin, tiedot näyttävät päinvastaiselta.
Analysoimme, laskemme ja tulkitsemme ympäröivää maailmaa joka sekunti. Vaikka jokin vaikuttaakin täysin ilmeiseltä, emme saa unohtaa, että kaikista ansioistamme aivomme ovat kaukana täydellisyydestä.
Tosiasia numero 6. Lähin sukulaisemme on yksisoluinen mikrobi
Lopuksi, erillinen "paistettujen tosiasioiden" ryhmä voi perustua taisteluun tuttujen, vaikkakin täysin keinotekoisten luokkien - oman kulttuurimme tuotteiden kanssa.
Biologit ovat kiistelleet käsitteen "laji" merkityksestä jo yli sata vuotta. Korkeampien organismien kanssa ongelma on jonkin verran yksinkertaisempi: seksuaalisen lisääntymisen aikana on helppo tarkistaa, pystyvätkö lajit risteymään keskenään ja tuottamaan hedelmällisiä jälkeläisiä. Entä bakteerit ja muut yksisoluiset organismit, jotka lisääntyvät jakamalla yksinkertaisesti omat solunsa?
Vastausta tähän kysymykseen ei tule koskaan, koska luonnolla ei ole mitään tekemistä lajien määritelmämme kanssa. Laadimme itse määritelmät, ja sitten väitämme niistä, kun todellisuus ei halua mahtua heidän puitteisiinsa.
Vuonna 1951 otos kohdun kasvainsoluista otettiin afrikkalais-amerikkalaiselta Henrietta Lacksilta. Potilas kuoli syöpään muutamaa kuukautta myöhemmin, mutta hänen solut elivät edelleen koeputkessa - tämä oli ensimmäinen kerta, kun tutkijat onnistuivat tällaiseen kokeiluun (kirjoitimme lisää tästä upeasta tarinasta tammikuun 2014 numerossa, artikkelissa "Henrietta Lacksin ikuinen elämä"). …
Siitä lähtien on syntynyt valtava määrä muita kuolemattomia solulinjoja, mutta HeLa-solut elävät edelleen kulttuurissa ja tuhansia laboratorioita käyttävät niitä tieteellisessä tutkimuksessa. 60 vuoden ajan heidän lukumääränsä on jo alkanut laskea tonneina, heihin on kertynyt kasa mutaatioita ja kromosomaalisia poikkeavuuksia (HeLalla on yleensä 76 - 80 kromosomia, verrattuna 46: lla ihmisellä), ja yleensä he ovat siirtyneet melko kaukana tavallisesta ihmisen solusta.
Monet biologit uskovat, että HeLa-solut ja vastaavat eivät edusta Homo sapiens -lajia, vaan muita yksisoluisia lajeja, jotka ovat geneettisesti hyvin lähellä meitä, mutta jotka esiintyvät erikseen ja itsenäisesti. Toiset ovat eri mieltä heidän kanssaan: sellainen laji (HeLa-soluille nimettiin nimellä Helacyton gartleri) ei sovi harmoniseen evoluutiopuun, jossa yksisoluiset mikrobit erottuivat eläimistä miljardeja vuosia sitten ja ovat siitä lähtien seuranneet erilaisia polkuja heidän kanssaan. Jos tunnustamme HeLa: n erillisenä lajina, minkä tahansa syöpäkasvaimen esiintymistä on pidettävä evoluutiotapahtumana!
HeLa-solut
Alamy
Mutta miksi ei? Syöpäsolut johtuvat mutaatioista, jotka mahdollistavat niiden jakautumisen nopeasti. Useimmissa tapauksissa immuunijärjestelmä tukahduttaa tämän. Mutta jotkut solut onnistuvat "murtautumaan läpi" ja jatkamaan lisääntymistä katsomatta taaksepäin muihin organismeihin. Miksi tämä ei ole luonnollinen valinta erityisen onnistuneista kapinallisista soluista, jotka yhtäkkiä päättivät luopua monisoluisuudesta?
Tieteellinen todellisuus voi olla käsittämätöntä, outoa, ristiriitaista. Tämä on oman aivojemme vika: sen rajoitukset, käytännöt, tottumukset ja biologiset "asetukset". Toisaalta tekee siitä tiede vähemmän hauskaa? Omien rajoitusten toteuttaminen on aina ensimmäinen askel kohti jotain pirun mielenkiintoista.
Nikolay Kukushkin