Elke ontmoeting met iets ongewoons, onverwachts, vreemds veroorzaakt verrassing. Met iets dat niet in het hoofd past - ook al is het een strikt bewezen wetenschappelijk feit.
Evolutie is geen sportschool of instelling voor nobele meisjes. Evolutie maakt levende wezens niet alleen maar sterker of slimmer om sterker of slimmer te worden, of zodat deze kansen ergens in de toekomst nuttig voor hen zullen zijn. Evolutie is het resultaat van de strijd om het bestaan hier en nu. Soorten veranderen net zoveel als nodig is om te concurreren met andere soorten en te overleven - op dit moment.
Zowel het menselijk brein als zijn ideeën over de werkelijkheid zijn gedurende miljoenen jaren onder vrij beperkte omstandigheden gevormd. We leven allemaal op dezelfde planeet, in een zeer smal temperatuurbereik, hebben min of meer dezelfde omvang, dezelfde reeks fysiologische behoeften en gebruiken vergelijkbare middelen. De mens in het evolutieproces had nooit kennis nodig over sterren of moleculen.
In de natuurlijke historie is de zoektocht naar een oplossing altijd gevolgd door het ontstaan van een probleem: eerst hoge bomen met sappige bladeren, daarna lange halzen in giraffen. Pas met de komst van de mens begon "kennis ter wille van kennis" te verschijnen, en pas met de komst van filosofie en wetenschap begon de accumulatie van kennis te anticiperen op hun toepasbaarheid. Eerst onderzoeken we de eiwitten van exotische kwallen - zomaar! - en dan blijkt dat deze eiwitten kanker helpen behandelen.
Als gevolg hiervan is er vandaag een tastbare kloof tussen onze kennis en onze biologische mogelijkheden. Culturele vooruitgang is veel sneller dan biologisch. En hoe meer we kennis vergaren over het heelal, hoe meer we erin verdwalen: onze hersenen kunnen dit eenvoudigweg niet allemaal waarnemen.
Rondom de mismatch tussen "hart" en "geest" vormde zelfs zijn eigen folklore: allerlei ongelooflijke feiten, ontworpen om te verbazen en met stomheid geslagen. In de overgrote meerderheid van de gevallen wordt het "wow-effect" op een eenvoudige manier bereikt: de weegschaal opnieuw berekenen.
Geen enkele persoon ter wereld is naar Alpha Centauri gelopen. Niemand ter wereld heeft een elektron gezien. De evolutie heeft ons dergelijke vaardigheden niet geschonken. Maar de cultuur heeft ons geleerd: we weten bijvoorbeeld dat de afstand tot Alpha - het sterrenstelsel dat het dichtst bij de zon staat - iets meer dan 40 miljoen kilometer of 4,3 lichtjaar is.
Het klassieke "gekke feit" manipuleert voor ons deze volledig abstracte grootheid zodat het minder abstract wordt. Hij vertaalt het in de oude "taal" waarmee ons denken nog steeds werkt. Je kunt bijvoorbeeld de afstand naar Alpha Centauri omrekenen naar voetbalvelden of het aantal treden, of naar de kosten van benzine als je die afstand met de auto aflegt. Zelfs het concept van een "lichtjaar" is een voorbeeld van een vertaling van een volkomen onbegrijpelijke naar een iets begrijpelijkere.
Promotie video:
Maar de complexiteit van de wetenschappelijke perceptie van de werkelijkheid is verre van beperkt tot lengtes, afstanden en hoeveelheden. Integendeel, het is veel moeilijker om feiten waar te nemen die kwalitatief in tegenspraak zijn met gezond verstand in zijn traditionele, nog steeds "aap" -vorm.
Feit nummer 1. Tijd hangt af van de hoogte
Misschien wel de rijkste bron van betrouwbare, experimenteel geverifieerde en praktisch toepasbare, maar totaal krankzinnige feiten zijn de theorieën van Einstein.
Zet je een klok op de top van een berg en dezelfde klok aan zijn voet, en na een tijdje vergelijk je ze, dan loopt de klok anders. Hoe verder van het aardoppervlak, hoe zwakker de zwaartekracht en hoe sneller de tijd verloopt. Dit zijn niet alleen theoretische constructies, maar echte experimentele gegevens, die al honderd jaar goed bekend zijn. Nauwkeuriger gewapend met een klok, ontdekten de wetenschappers de tijddilatatie, zonder zelfs maar de berg te beklimmen: zo'n dertig centimeter was voldoende om de afwijking te registreren. Mensen op de tiende verdieping worden letterlijk en letterlijk sneller ouder dan die op de eerste.
Deze effecten zijn natuurlijk zo klein dat ze in het dagelijks leven geen rol spelen. Maar ze worden kritiek wanneer de afstand tot de aarde toeneemt, en de vereisten voor de nauwkeurigheid van het meten van tijd worden vele malen groter. Het bekendste voorbeeld zijn GPS-satellieten: zonder correcties voor "time warp" zouden ze volkomen nutteloos zijn.
De werken van Albert Einstein gaven de wereld niet alleen de meest herkenbare fysieke formule, maar veranderden ook radicaal ons begrip van de werkelijkheid.
Wikimedia Commons
Het gaat over zwaartekracht. Volgens Einstein is het niet alleen een kracht die door een deeltje of golf van het ene punt naar het andere moet worden "geleverd". Dit is de kromming van de ruimte-tijd rond lichamen die massa (en dus energie) hebben. Als je bijvoorbeeld op de grond staat en de bal parallel eraan naar voren gooit, dan vliegt hij in feite in een rechte lijn. Maar aangezien de aarde een heel zwaar object is, betekent in zijn nabijheid direct gekromd. Ruimte en tijd zijn onlosmakelijk met elkaar verweven, en ze worden alleen samen vervormd. Daarom buigt de massa van de aarde niet alleen het traject van de bal, het vervormt ook zijn beweging in de tijd. Als hij op de grond valt, "vertraagt" de bal tegelijkertijd vanuit ons oogpunt.
Feit nummer 2. Zwaartekracht in de plaat
Er zijn veel eigenaardigheden in verband met zwaartekracht. Het lijkt erop dat levende wezens sinds het begin der tijden aan de aardse zwaartekracht gewend zijn geraakt. Maar als je het vanuit het standpunt van de wetenschap bekijkt, is zwaartekracht een van de meest mysterieuze - en essentiële - verschijnselen in het universum.
Zwaartekracht is ook belangrijk voor mensen, en niet alleen op aarde. Heb je ooit gedacht dat praktisch alle energie die levende organismen gebruiken, inclusief wij, afkomstig is van zwaartekracht?.. Inderdaad, met uitzondering van enkele bacteriën en archaea, ontvangen levende wezens energie van de zon of door die op te eten. die energie van de zon ontvingen. Maar waar komt de energie van de zon zelf vandaan?
De zon is een gigantische thermonucleaire reactor die energie levert aan al het leven op aarde
NASA
De zon is een enorme bal van waterstof en helium. Het is zo groot dat de zwaartekracht het onder zijn eigen gewicht comprimeert. Ter vereenvoudiging kunnen we zeggen dat in het inwendige van de zon de druk zulke waarden bereikt dat de waterstofkernen met grote kracht in elkaar worden gedrukt en samensmelten tot helium. Bij deze versmelting komt veel energie vrij. De kern van de zon bevindt zich in een staat van continue thermonucleaire explosie, die de samentrekking van de ster onder zijn eigen massa in evenwicht houdt - anders zou het oppervlak van de zon naar binnen blijven vallen en instorten. Na vele jaren bereikt de straling van deze zeer lange explosie het oppervlak en bereikt vervolgens de aarde. Hier wordt het opgevangen door de pigmenten van planten en bacteriën, die het omzetten in chemische energie, dat wil zeggen in ons voedsel.
Feit nummer 3. We leven in het verleden
De relativiteitstheorie past niet in het raamwerk van het gebruikelijke, omdat het leven in het algemeen en onze evolutie in het bijzonder verloopt met zeer lage snelheden waarbij tijd, ruimte en zwaartekracht constant en stabiel lijken.
Ons gevoel van het huidige moment is bijvoorbeeld verbonden met hetzelfde aanpassingsvermogen aan lage snelheden. We voelen geen pauze tussen wat er om ons heen gebeurt en het moment dat we waarnemen wat er gebeurt. Zelfs bij een videogesprek naar Australië hebben we de neiging om de latentie te wijten aan een slechte internetverbinding.
In feite legt dezelfde speciale relativiteitstheorie een duidelijke grens op aan de snelheid waarmee alles kan reizen - inclusief bijvoorbeeld digitale datapakketten of licht van een object naar onze ogen. Het is niet zo dat het internet in Australië altijd slecht is - zelfs met onmiddellijke signaalverwerking wordt de communicatiesnelheid beperkt door de snelheid van het licht. Onder normale omstandigheden is dit niet waarneembaar, maar op grote afstanden is het behoorlijk merkbaar.
Voor handelaren op de beurs kan zelfs een vertraging van enkele milliseconden kritiek zijn. Het bekendste voorbeeld is de communicatie tussen de beurzen van Chicago en New York. Een glasvezelkabel die in de jaren tachtig werd gelegd, liep heen en weer en leverde het signaal in 14 ms. Tegenwoordig kan hetzelfde signaal worden geleverd in 8 ms met stralen van microgolfstralen, maar toegang tot de zenders kost, en veel.
Een halve eeuw geleden werd er op de beurs gehandeld met geschreeuw en gebaren. De handelaren van vandaag concurreren met de snelheid van het licht
Getty-afbeeldingen
Evenzo is ons vermogen om de werkelijkheid waar te nemen ook beperkt: geen enkele informatie beweegt onmiddellijk. Maar een veel belangrijkere factor werpt ons heel ver in het verleden: de overdracht van een zenuwimpuls. In vergelijking met licht beweegt het signaal langs het neuron met de snelheid van het slakkenhuis: 0,5-100 m / s. Als gevolg hiervan wordt elk signaal - van het netvlies, oor, huid, tong, neus of spieren - vertraagd met een nogal merkbare tijd: ongeveer 0,1 s. Ons bewustzijn leeft in het verleden. En hij weet er niet eens van.
Feit nummer 4. In het midden van de recensie - leeg
Over het algemeen zijn de hersenen verrassend genoeg in staat de werkelijkheid te vereenvoudigen, anders zou het leven buitengewoon ongemakkelijk zijn. Als u bijvoorbeeld uw ogen nu op een tv-scherm aansluit, krijgt u een omgekeerd beeld met een lege plek in het midden. Dit is echt een "rauw beeld" dat de hersenen ontvangen van de ogen. En na ontvangst wordt het voor uw gemak geretoucheerd.
Evolutie verbetert ons zoveel als nodig is. Ze heeft geen abstract gevoel voor perfectie. Onze ogen werken goed - waarom zou je ze verder upgraden? Waarom zou je bijvoorbeeld de oogzenuw naar de achterkant van het netvlies verwijderen als het gemakkelijker is om de hersenen te leren om het niet op te merken?
De hersenen retoucheren niet alleen de "gaten" in de beelden die door het oog worden aangeleverd. Van het optische apparaat van het oog is het duidelijk dat het beeld ondersteboven het netvliesscherm raakt. De hersenen corrigeren ook deze technologische imperfectie. En draag je een speciaal apparaatje dat het beeld een tijdje omdraait, dan passen de hersenen zich snel weer aan: het beeld zal weer omdraaien en normaal worden, zonder enig ongemak. En als je dan terugkeert naar het normale zicht, zal gedurende enige tijd het tegenovergestelde effect worden waargenomen - de hersenen zullen alles in zijn oorspronkelijke, omgekeerde vorm zien.
Het probleem van Monty Hall: twee van de drie deuren verbergen de geit, één de auto. De speler kiest willekeurig deur # 1. De presentator opent echter deur # 3, waarachter zich een geit bevindt, en stelt voor dat de speler van gedachten verandert naar # 2. Door het advies van de leider op te volgen, verdubbelt de speler zijn kansen
Wikimedia Commons
Feit # 5. Wiskunde is moeilijker dan we denken
De vereenvoudiging van de werkelijkheid door de hersenen hoeft niet fysiek te zijn. De persoon heeft unieke vaardigheden ontwikkeld voor abstract denken, inclusief wiskundige berekeningen. Maar "biologische rekenkunde" is niet altijd nauwkeurig. Hierdoor, strikt vanuit het oogpunt van de wetenschap, maar "gek" vanuit het oogpunt van alledaagse logica, kunnen er ook feiten ontstaan.
Over het algemeen kunnen zelfs planten “tellen”. Ze slaan gewoonlijk energie op gedurende de dag en geven deze 's nachts door voor groei en metabolisme. Door de hoeveelheid opgeslagen energie te schatten en deze te delen door de resterende tijd tot het ochtendgloren, "berekent" de plant het optimale verbruik van de reserves.
Welnu, ons brein is continu bezig met rekenen, het berekenen van waarschijnlijkheden, snelheden, krachten, balans, enz. Maar in de afgelopen eeuwen heeft de "culturele" wiskunde met zijn cijfers en formules zulke onbewuste, "biologische" aanzienlijk overtroffen.
Statistische paradoxen zijn een klassiek voorbeeld. Stel je bijvoorbeeld een tv-programma voor games voor. Voor de speler zijn drie deuren, waarvan er één een auto is, achter twee andere domme geiten. De presentator vraagt de speler om willekeurig een van de deuren te kiezen om de auto te vinden. Hij kiest bijvoorbeeld de eerste. Maar de ervaren presentator besluit de passies in de studio nog meer te intensiveren en in plaats van de eerste opent de derde deur en laat iedereen zien dat er een geit achter zit. En dan vraagt de presentator aan de speler: "Wil je van gedachten veranderen?"
Het lijkt erop dat er niets is veranderd: de auto kan nog steeds achter de eerste en tweede deur staan. Waarom zou u van gedachten veranderen? - de speler denkt. Hij voelt een onwankelbare vastberadenheid - tijdens de evolutie werden de hersenen gebruikt om het in elke moeilijke situatie met elkaar te verbinden. De meeste mensen zullen het aanbod van de gastheer weigeren.
Maar een simpele wiskundige berekening laat zien: het is paradoxaal, maar als je in deze situatie overstapt naar de tweede deur, verdubbelt de kans om de auto te winnen! Een analyse van de redenen voor de Monty Hall-paradox valt buiten het bestek van ons artikel, maar u kunt dit experimenteel verifiëren - eenvoudig door het "spel" vele malen te herhalen en de frequentie van de overwinning in elk van de situaties te berekenen.
Er zijn veel vergelijkbare voorbeelden. Het is bijvoorbeeld erg moeilijk om aan ons wiskundig naïeve brein uit te leggen dat als je twee verschillende groepen gegevens tot één combineert, de interpretatie van deze gegevens in het tegenovergestelde kan veranderen.
Stel dat er een toelating is tot de Faculteit Filologie en Wiskunde. 80 vrouwen meldden zich aan bij de filologische faculteit, van wie er 30 deelnamen en 20 mannen, van wie er 5 deelnamen. 15 van de 20 vrouwen en 50 van de 80 mannen gingen naar de Faculteit der Wiskunde. Als we alle aanvragers bij elkaar tellen, blijkt dat 45% van de aanvragers en 55% van de aanvragers is geaccepteerd. Er is discriminatie op grond van geslacht! Overigens stond de University of California in Berkeley in 1973 voor een soortgelijk probleem - de zaak kwam zelfs voor de rechter.
De rechtbank kwam er gelukkig achter: als je de gegevens afzonderlijk bekijkt, verandert de situatie drastisch. Filologie in ons voorbeeld schreef 37,5% van de vrouwen in versus 25% van de mannen, en wiskunde - 75% van de vrouwen versus 62,5% van de mannen. Vrouwen hebben het overal beter gedaan dan mannen, maar zonder opdeling in afdelingen zien de gegevens er het tegenovergestelde uit.
We analyseren, berekenen en interpreteren de wereld om ons heen elke seconde. Zelfs als iets volkomen voor de hand lijkt te liggen, mogen we niet vergeten dat, ondanks al zijn verdiensten, onze hersenen verre van perfect zijn.
Feit nummer 6. Onze naaste verwant is een eencellige microbe
Ten slotte kan een aparte groep "gefrituurde feiten" worden gebaseerd op het jongleren met bekende, zij het volledig kunstmatige categorieën - producten van onze eigen cultuur.
Biologen debatteren al meer dan honderd jaar over de betekenis van het concept "soort". Bij hogere organismen is het probleem iets eenvoudiger: tijdens seksuele voortplanting is het gemakkelijk te controleren of soorten met elkaar kunnen kruisen en vruchtbare nakomelingen kunnen produceren. Maar hoe zit het met bacteriën en andere eencellige organismen die zich voortplanten door simpelweg hun eigen cellen te delen?
Het antwoord op deze vraag zal nooit zijn, omdat de natuur niets te maken heeft met onze definitie van de soort. We bedenken zelf definities en maken er dan ruzie over als de werkelijkheid niet in hun kader wil passen.
In 1951 werd een monster van baarmoedertumorcellen genomen van de Afro-Amerikaanse Henrietta Lacks. De patiënte stierf een paar maanden later aan kanker, maar haar cellen bleven in een reageerbuis leven - dit was de eerste keer dat wetenschappers in zo'n experiment slaagden (we schreven meer over dit verbazingwekkende verhaal in de uitgave van januari 2014, in het artikel "Het eeuwige leven van Henrietta Lacks") …
Sindsdien is er een groot aantal andere onsterfelijke cellijnen ontstaan, maar HeLa-cellen blijven in cultuur leven en worden door duizenden laboratoria gebruikt in wetenschappelijk onderzoek. Al 60 jaar wordt hun aantal al in tonnen geteld, ze hebben een hoop mutaties en chromosomale afwijkingen verzameld (HeLa heeft meestal 76 tot 80 chromosomen, vergeleken met 46 bij mensen), en in het algemeen zijn ze behoorlijk ver verwijderd van de gebruikelijke menselijke cel.
Veel biologen geloven dat HeLa-cellen en dergelijke geen soort Homo sapiens vertegenwoordigen, maar andere eencellige soorten die genetisch heel dicht bij ons staan, maar afzonderlijk en onafhankelijk van een persoon bestaan. Anderen zijn het niet met hen eens: zo'n soort (voor HeLa-cellen heette het Helacyton gartleri) past niet in de harmonieuze evolutionaire boom, waarin eencellige microben miljarden jaren geleden van dieren gescheiden zijn en sindsdien verschillende paden met hen hebben gevolgd. Als we HeLa als een aparte soort erkennen, dan zal het verschijnen van een kankergezwel als een evolutionaire gebeurtenis moeten worden beschouwd!
HeLa-cellen
Alamy
Maar waarom niet? Kankercellen zijn het resultaat van mutaties waardoor ze zich snel kunnen delen. In de meeste gevallen wordt dit onderdrukt door het immuunsysteem. Maar sommige cellen slagen erin om "door te breken" en zich voort te planten zonder om te kijken naar de rest van het organisme. Waarom is dit geen natuurlijke selectie van bijzonder succesvolle rebelse cellen die plotseling besloten om multicellulariteit op te geven?
Wetenschappelijke realiteit kan onbegrijpelijk, vreemd, tegenstrijdig zijn. Dit is de schuld van ons eigen brein: de beperkingen, conventies, gewoonten en biologische "instellingen". Aan de andere kant: maakt dit wetenschap minder leuk? Je eigen beperkingen realiseren is altijd de eerste stap naar iets verdomd interessants.
Nikolay Kukushkin
