Ogni incontro con qualcosa di insolito, inaspettato, strano provoca sorpresa. Con qualcosa che non si adatta alla testa, anche se è un fatto scientifico rigorosamente provato.
L'evoluzione non è una palestra o un'istituzione per nobili fanciulle. L'evoluzione non rende gli esseri viventi più forti o più intelligenti solo per il gusto di diventare più forti o più intelligenti, o affinché queste opportunità saranno loro utili in futuro. L'evoluzione è il risultato della lotta per l'esistenza qui e ora. Le specie cambiano tanto quanto hanno bisogno di competere con altre specie e sopravvivere, proprio ora.
Sia il cervello umano che le sue idee sulla realtà si sono formati per milioni di anni in condizioni piuttosto limitate. Viviamo tutti sullo stesso pianeta, in un intervallo di temperatura molto ristretto, abbiamo più o meno le stesse dimensioni, insieme di bisogni fisiologici e utilizziamo risorse simili. L'uomo nel processo di evoluzione non ha mai richiesto la conoscenza di stelle o molecole.
Nella storia naturale, la ricerca di qualsiasi soluzione ha sempre seguito l'emergere di un problema: prima alberi ad alto fusto con foglie succulente, poi colli lunghi nelle giraffe. Solo con l'avvento dell'uomo cominciò ad apparire "conoscenza per amore della conoscenza", e solo con l'avvento della filosofia e della scienza, l'accumulo di conoscenze iniziò ad anticiparne l'applicabilità. Per prima cosa, esploriamo le proteine delle meduse esotiche, proprio così! - e poi si scopre che queste proteine aiutano a curare il cancro.
Di conseguenza, oggi c'è un divario tangibile tra la nostra conoscenza e le nostre capacità biologiche. Il progresso culturale è molto più veloce del biologico. E più accumuliamo conoscenza sull'Universo, più ci perdiamo: il nostro cervello semplicemente non può percepire tutto questo.
Attorno al disallineamento tra "cuore" e "mente" si è addirittura formato un proprio folklore: fatti incredibili di ogni genere, pensati per stupire e sbalordire. Nella stragrande maggioranza dei casi, l '"effetto wow" si ottiene in un modo semplice: ricalcolare le scale.
Nessuna persona al mondo è andata ad Alpha Centauri. Nessuna persona al mondo ha visto un elettrone. L'evoluzione non ci ha dotato di tali capacità. Ma la cultura ci ha insegnato: sappiamo, ad esempio, che la distanza da Alpha - il sistema stellare più vicino al Sole - è di poco più di 40 milioni di chilometri, ovvero 4,3 anni luce.
Il classico "fatto folle" manipola per noi questa quantità completamente astratta in modo che diventi meno astratta. Lo traduce nell'antico "linguaggio" con cui opera ancora il nostro pensiero. Puoi, ad esempio, convertire la distanza da Alpha Centauri a campi da calcio o il numero di passi o il costo della benzina quando viaggi in auto. Anche il concetto stesso di "anno luce" è un esempio di traduzione da un completamente incomprensibile a uno leggermente più comprensibile.
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Ma la complessità della percezione scientifica della realtà è tutt'altro che limitata a lunghezze, distanze e quantità. Al contrario, è molto più difficile percepire fatti che contraddicono qualitativamente il buon senso nella sua forma tradizionale, ancora “scimmiesca”.
Fatto numero 1. Il tempo dipende dall'altezza
Forse la fonte più ricca di fatti affidabili, verificati sperimentalmente e praticamente applicabili, ma completamente folli, sono le teorie di Einstein.
Se metti un orologio in cima a una montagna e lo stesso orologio ai suoi piedi, e dopo un po 'li confronti, l'orologio andrà diversamente. Più è lontano dalla superficie della Terra, più debole è la sua gravità e più veloce scorre il tempo. Non si tratta solo di costruzioni teoriche, ma di dati sperimentali reali, ben noti da cento anni. Armati di un orologio più preciso, gli scienziati hanno rilevato la dilatazione del tempo, senza nemmeno scalare la montagna: una trentina di centimetri sono stati sufficienti per registrare la deviazione. Le persone al decimo piano invecchiano letteralmente e letteralmente più velocemente di quelle del primo.
Naturalmente, questi effetti sono così piccoli da non avere alcun ruolo nella vita di tutti i giorni. Ma diventano critici quando la distanza dalla Terra aumenta ei requisiti per l'accuratezza della misurazione del tempo crescono molte volte. L'esempio più famoso sono i satelliti GPS: senza correzioni per "time warp" sarebbero completamente inutili.
Le opere di Albert Einstein non solo hanno dato al mondo la formula fisica più riconoscibile, ma hanno anche cambiato radicalmente la nostra comprensione della realtà.
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Riguarda la gravità. Secondo Einstein, non è solo una forza che deve essere "trasportata" da un punto all'altro da una particella o un'onda. Questa è la curvatura dello spazio-tempo attorno a corpi che hanno massa (e quindi energia). Ad esempio, se ti trovi a terra e lanci la palla in avanti parallelamente ad essa, in realtà sta volando in linea retta. Ma poiché la Terra è un oggetto molto pesante, nelle sue vicinanze significa direttamente curvo. Spazio e tempo sono indissolubilmente intrecciati e vengono distorti solo insieme. Pertanto, la massa della Terra non piega solo la traiettoria della palla, ma ne deforma anche il movimento nel tempo. Cadendo a terra, la palla simultaneamente "rallenta" dal nostro punto di vista.
Fatto numero 2. Gravità nel piatto
Ci sono molte stranezze associate alla gravità. 1 SEMBRA che gli esseri viventi si siano abituati alla gravità terrestre dall'inizio dei tempi. Ma se la guardi dal punto di vista della scienza, la gravità è uno dei fenomeni più misteriosi - ed essenziali - dell'universo.
La gravità è importante anche per gli esseri umani e non solo sulla Terra. Hai mai pensato che quasi tutta l'energia che gli organismi viventi usano, noi compresi, provenga dalla gravità?.. Infatti, ad eccezione di alcuni batteri e archei, gli esseri viventi ricevono energia dal Sole o mangiandoli che ha ricevuto energia dal sole. Ma da dove viene l'energia del Sole stesso?
Il sole è un gigantesco reattore termonucleare che fornisce energia a tutta la vita sulla Terra
NASA
Il sole è un'enorme palla di idrogeno ed elio. È così grande che la gravità lo comprime sotto il suo stesso peso. Per semplificare, possiamo dire che all'interno del Sole la pressione raggiunge valori tali che i nuclei di idrogeno vengono pressati l'uno nell'altro con grande forza e si fondono per formare l'elio. Durante questa fusione viene rilasciata molta energia. Il nucleo del Sole è in uno stato di continua esplosione termonucleare, che bilancia la contrazione della stella sotto la sua stessa massa, altrimenti la superficie del Sole continuerebbe a cadere verso l'interno e collassare. Dopo molti anni, la radiazione di questa lunghissima esplosione raggiunge la superficie e poi raggiunge la Terra. Qui viene catturato dai pigmenti di piante e batteri, che lo convertono in energia chimica, cioè nel nostro cibo.
Fatto numero 3. Viviamo nel passato
La teoria della relatività non rientra nel quadro del consueto, perché la vita in generale e la nostra evoluzione in particolare procedono a velocità molto basse alle quali il tempo, lo spazio e la gravità sembrano costanti e stabili.
Ad esempio, il nostro senso del momento attuale è connesso alla stessa adattabilità alle basse velocità. Non sentiamo una pausa tra ciò che sta accadendo intorno a noi e il momento in cui percepiamo ciò che sta accadendo. Anche con una videochiamata in Australia, tendiamo a incolpare la latenza della scarsa connessione Internet.
In effetti, la stessa teoria della relatività speciale impone un confine chiaro alla velocità alla quale qualsiasi cosa può muoversi, inclusi, ad esempio, i pacchetti di dati digitali o la luce da un oggetto ai nostri occhi. Non è che Internet sia sempre un male in Australia: anche con l'elaborazione istantanea del segnale, la velocità di comunicazione è limitata dalla velocità della luce. In condizioni normali, questo è impercettibile, ma a grandi distanze è abbastanza evidente.
Per i trader in borsa, anche pochi millisecondi di ritardo possono essere critici. L'esempio più famoso è la comunicazione tra le borse di Chicago e New York. Un cavo in fibra ottica posato negli anni '80 è passato da un lato all'altro e ha fornito il segnale in 14 ms. Oggi lo stesso segnale può essere consegnato in 8 ms con fasci di fasci di microonde, tuttavia l'accesso ai trasmettitori costerà, e molto.
Mezzo secolo fa si faceva trading in borsa con grida e gesti. I trader di oggi competono alla velocità della luce
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Allo stesso modo, anche la nostra capacità di percepire la realtà è limitata: nessuna informazione si muove istantaneamente. Ma un fattore molto più significativo ci catapulta molto lontano nel passato: la trasmissione di un impulso nervoso. Rispetto alla luce, il segnale lungo il neurone si muove alla velocità della coclea: 0,5-100 m / s. Di conseguenza, qualsiasi segnale - dalla retina, dall'orecchio, dalla pelle, dalla lingua, dal naso o dai muscoli - viene ritardato di un tempo piuttosto evidente: circa 0,1 s. La nostra coscienza vive nel passato. E lui non lo sa nemmeno.
Fatto numero 4. Nel mezzo della recensione - vuoto
In generale, il cervello è sorprendentemente in grado di semplificare la realtà, altrimenti la vita sarebbe estremamente scomoda. Ad esempio, se hai collegato i tuoi occhi in questo momento a uno schermo TV, otterrai un'immagine invertita con uno spazio vuoto nel mezzo. Questa è davvero una "immagine grezza" che il cervello riceve dagli occhi. E dopo averlo ricevuto, ritocca per tua comodità.
L'evoluzione ci migliora quanto necessario. Non ha alcun senso astratto di perfezione. I nostri occhi funzionano bene, perché migliorarli ulteriormente? Ad esempio, perché rimuovere il nervo ottico nella parte posteriore della retina se è più facile insegnare al cervello a non notarlo?
Il cervello non solo ritocca le "lacune" nelle immagini fornite dall'occhio. Dal dispositivo ottico dell'occhio, è ovvio che l'immagine colpisce lo schermo retinico capovolto. Il cervello corregge anche questa imperfezione tecnologica. E se indossi per un po 'di tempo un dispositivo speciale che capovolge l'immagine, il cervello presto si adatterà di nuovo: l'immagine si capovolgerà di nuovo e diventerà normale, senza portare alcun inconveniente. E se poi torni alla visione normale, per qualche tempo si osserverà l'effetto opposto: il cervello vedrà tutto nella sua forma originale e invertita.
Il problema di Monty Hall: due delle tre porte nascondono la capra, una l'auto. Il giocatore sceglie la porta n. 1 a caso. Tuttavia, il presentatore apre la porta n. 3, dietro la quale c'è una capra, e suggerisce al giocatore di cambiare idea sulla n. 2. Seguendo il consiglio del leader, il giocatore raddoppierà le proprie possibilità
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Fatto # 5. La matematica è più difficile di quanto pensiamo
La semplificazione della realtà da parte del cervello non deve essere fisica. La persona ha sviluppato abilità uniche per il pensiero astratto, compresi i calcoli matematici. Ma "l'aritmetica biologica" non è sempre accurata. Per questo, severo, dal punto di vista della scienza, ma "folle", dal punto di vista della logica quotidiana, possono sorgere anche fatti.
In generale, anche le piante possono “contare”. Di solito immagazzinano energia durante il giorno e la trascorrono di notte per la crescita e il metabolismo. Stimando la quantità di energia immagazzinata e dividendola per il tempo rimanente fino all'alba, la centrale "calcola" il tasso ottimale di consumo delle riserve.
Bene, il nostro cervello è impegnato continuamente nell'aritmetica, calcolando probabilità, velocità, forze, equilibrio, ecc. Ma nel corso dei secoli la matematica "culturale" con i suoi numeri e le sue formule ha notevolmente superato tale inconscia, "biologica".
I paradossi statistici sono un classico esempio. Immagina, ad esempio, un gioco televisivo. Ci sono tre porte davanti al giocatore, dietro una delle quali c'è un'auto, dietro altre due ci sono stupide capre. Il presentatore chiede al giocatore di scegliere una delle porte a caso per trovare l'auto. Sceglie, ad esempio, il primo. Ma l'esperta conduttrice decide di intensificare ancora di più le passioni in studio e al posto della prima apre la terza porta, mostrando a tutti che dietro c'è una capra. E poi il presentatore chiede al giocatore: "Vorresti cambiare idea?"
Sembrerebbe che nulla sia cambiato: l'auto può ancora essere dietro la prima e la seconda porta. Perché cambiare idea? - pensa il giocatore. Sente una determinazione incrollabile: durante l'evoluzione, il cervello era solito collegarlo in qualsiasi situazione difficile. La maggior parte delle persone rifiuterà l'offerta dell'ospite.
Ma un semplice calcolo matematico mostra: è paradossale, ma se in questa situazione si passa alla seconda porta, le possibilità di vincere l'auto raddoppiano! Un'analisi delle ragioni del paradosso di Monty Hall va oltre lo scopo di questo articolo, ma puoi verificarlo sperimentalmente - semplicemente ripetendo il "gioco" molte volte e calcolando la frequenza della vittoria in ciascuna delle situazioni.
Ci sono molti esempi simili. Ad esempio, è molto difficile spiegare al nostro cervello matematicamente ingenuo che se si combinano due diversi gruppi di dati in uno, l'interpretazione di questi dati può cambiare al contrario.
Supponiamo che ci sia un'ammissione alla Facoltà di Filologia e Matematica. 80 donne hanno presentato domanda per la Facoltà di Filologia, di cui 30 entrate, e 20 uomini, di cui 5. Sono entrate alla Facoltà di Matematica 15 donne su 20 e 50 uomini su 80. Se contiamo tutti i candidati insieme, risulta che il 45% dei richiedenti e il 55% dei candidati sono stati accettati. C'è discriminazione di genere! A proposito, l'Università della California a Berkeley ha affrontato un problema simile nel 1973: il caso è stato persino processato.
Il tribunale, fortunatamente, l'ha capito: se guardi i dati separatamente, la situazione cambia drasticamente. La filologia nel nostro esempio ha arruolato il 37,5% delle donne contro il 25% degli uomini e la matematica - il 75% delle donne contro il 62,5% degli uomini. Le donne hanno fatto meglio ovunque rispetto agli uomini, ma senza la divisione in dipartimenti, i dati sembrano l'opposto.
Analizziamo, calcoliamo e interpretiamo il mondo che ci circonda ogni secondo. Anche se qualcosa sembra completamente ovvio, non dobbiamo dimenticare che, nonostante tutti i suoi pregi, il nostro cervello è tutt'altro che perfetto.
Fatto numero 6. Il nostro parente più stretto è un microbo unicellulare
Infine, un gruppo separato di "fatti fritti" può essere basato sulla giocoleria con categorie familiari, anche se completamente artificiali, prodotti della nostra cultura.
I biologi discutono sul significato del concetto di "specie" da più di cento anni. Con gli organismi superiori, il problema è un po 'più semplice: durante la riproduzione sessuale, è facile verificare se le specie possono incrociarsi tra loro e produrre una prole fertile. Ma che dire dei batteri e di altri organismi unicellulari che si riproducono semplicemente dividendo le proprie cellule?
La risposta a questa domanda non sarà mai, perché la natura non ha nulla a che fare con la nostra definizione di specie. Troviamo noi stessi le definizioni, e poi ne discutiamo quando la realtà non vuole adattarsi alla loro struttura.
Nel 1951, un campione di cellule tumorali uterine fu prelevato dall'afroamericano Henrietta Lacks. La paziente è morta di cancro pochi mesi dopo, ma le sue cellule hanno continuato a vivere in una provetta: questa è stata la prima volta che gli scienziati hanno avuto successo in un simile esperimento (abbiamo scritto di più su questa incredibile storia nel numero di gennaio 2014, nell'articolo "The Eternal Life of Henrietta Lacks") …
Da allora è emerso un numero enorme di altre linee cellulari immortali, ma le cellule HeLa continuano a vivere in coltura e vengono utilizzate nella ricerca scientifica da migliaia di laboratori. Per 60 anni, il loro numero ha già iniziato a essere contato in tonnellate, hanno accumulato un mucchio di mutazioni e anomalie cromosomiche (HeLa di solito ha 76-80 cromosomi, rispetto a 46 nell'uomo) e in generale si sono allontanati abbastanza dalla solita cellula umana.
Molti biologi ritengono che le cellule HeLa e simili non rappresentino una specie di Homo sapiens, ma altre specie unicellulari che sono molto vicine a noi geneticamente, ma esistono separatamente e indipendentemente da una persona. Altri non sono d'accordo con loro: una specie del genere (per le cellule HeLa, è stato soprannominato Helacyton gartleri) non si inserisce in un albero evolutivo armonioso, in cui i microbi unicellulari si sono separati dagli animali miliardi di anni fa e da allora hanno seguito percorsi diversi con loro. Se riconosciamo HeLa come specie separata, la comparsa di qualsiasi tumore canceroso dovrà essere considerata un evento evolutivo!
Cellule HeLa
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Tuttavia, perché no? Le cellule cancerose derivano da mutazioni che consentono loro di dividersi rapidamente. Nella maggior parte dei casi, questo viene soppresso dal sistema immunitario. Ma alcune cellule riescono a "sfondare" e continuano a riprodursi senza guardare indietro al resto dell'organismo. Perché questa non è una selezione naturale di cellule ribelli di particolare successo che hanno improvvisamente deciso di abbandonare la multicellularità?
La realtà scientifica può essere incomprensibile, strana, contraddittoria. Questa è colpa del nostro cervello: i suoi limiti, convenzioni, abitudini e "impostazioni" biologiche. D'altra parte, questo rende la scienza meno divertente? Realizzare i propri limiti è sempre il primo passo verso qualcosa di dannatamente interessante.
Nikolay Kukushkin
