Varje möte med något ovanligt, oväntat, konstigt orsakar överraskning. Med något som inte passar i huvudet - även om det är ett strikt bevisat vetenskapligt faktum.
Evolution är inte ett gym eller en institution för ädla piga. Evolution gör inte levande saker starkare eller smartare bara för att bli starkare eller smartare, eller så att dessa möjligheter kommer att vara användbara för dem någon gång i framtiden. Evolution är resultatet av kampen för existensen här och nu. Arter förändras lika mycket som de behöver för att konkurrera med andra arter och överleva - just nu.
Både den mänskliga hjärnan och dess idéer om verkligheten har bildats i miljoner år under ganska begränsade förhållanden. Vi lever alla på samma planet, i ett mycket smalt temperaturområde, har mer eller mindre samma storlek, uppsättning fysiologiska behov och använder liknande resurser. I utvecklingsprocessen har människor aldrig krävt kunskap om stjärnor eller molekyler.
I naturhistorien har sökningen efter valfri lösning alltid följt uppkomsten av ett problem: först höga träd med saftiga löv, sedan långa halsar i giraffer. Först när människans tillkomst började dyka upp "kunskap för kunskapens skull", och endast med tillkomsten av filosofi och vetenskap började ackumuleringen av kunskap förutse deras tillämpbarhet. Först utforskar vi proteinerna från exotiska maneter - precis så! - och sedan visar det sig att dessa proteiner hjälper till att behandla cancer.
Som ett resultat finns det idag ett konkret gap mellan vår kunskap och vår biologiska förmåga. Kulturella framsteg är mycket snabbare än biologiska. Och ju mer vi samlar kunskap om universumet, desto mer går vi förlorade i det: vår hjärna kan helt enkelt inte förstå allt detta.
Runt misförhållandet mellan "hjärta" och "sinne" bildade till och med sin egen folklore: alla typer av otroliga fakta, utformade för att förvåna och dumma. I de allra flesta fall uppnås "wow-effekten" på ett enkelt sätt: omberäknar skalorna.
Inte en enda person i världen har promenerat till Alpha Centauri. Ingen i världen har sett en elektron. Evolution har inte försett oss med sådana färdigheter. Men kulturen har lärt oss: vi vet till exempel att avståndet till Alpha - det närmaste stjärnsystemet till solen - är drygt 40 miljoner kilometer, eller 4,3 ljusår.
Det klassiska "galna faktumet" manipulerar denna helt abstrakta mängd för oss så att den blir mindre abstrakt. Han översätter det till det forntida "språket" som vårt tänkande fortfarande fungerar med. Du kan till exempel konvertera avståndet till Alpha Centauri till fotbollsplaner eller antalet steg, eller till kostnaden för bensin när du reser det avståndet med bil. Till och med själva begreppet "ljusår" är ett exempel på en översättning från en helt obegriplig till något mer förståelig.
Kampanjvideo:
Men komplexiteten i den vetenskapliga uppfattningen av verkligheten är långt ifrån begränsad till längder, avstånd och mängder. Tvärtom, det är mycket svårare att förstå fakta som kvalitativt motsäger sunt förnuft i dess traditionella, fortfarande”apa” form.
Fakta nummer 1. Tiden beror på höjden
Kanske är den rikaste källan till pålitliga, experimentellt verifierade och praktiskt tillämpliga, men helt galen fakta Einsteins teorier.
Om du sätter en klocka på toppen av ett berg och samma klocka vid foten, och efter en stund jämför du dem, kommer klockan att gå annorlunda. Ju längre från jordens yta, desto svagare är tyngdkraften och desto snabbare tid flyter. Detta är inte bara teoretiska konstruktioner, utan verkliga experimentella data, som har varit välkända i hundra år. Beväpnade med en klocka mer exakt, upptäckte forskarna tidsutvidgningen utan att ens klättra på berget: cirka trettio centimeter räckte för att registrera avvikelsen. Människor på tionde våningen åldras bokstavligen och helt bokstavligen snabbare än de på första.
Naturligtvis är dessa effekter så små att de inte spelar någon roll i vardagen. Men de blir kritiska när avståndet från jorden ökar och kraven på noggrannhet för mätning växer många gånger över. Det mest kända exemplet är GPS-satelliter: utan korrigeringar för "tidsvärp" skulle de vara helt värdelösa.
Albert Einsteins verk gav inte bara världen den mest kända fysiska formeln utan förändrade också vår förståelse av verkligheten radikalt.
Wikimedia Commons
Det handlar om gravitation. Enligt Einstein är det inte bara en kraft som måste "levereras" från en punkt till en annan av en partikel eller våg. Detta är krumningen av rumstiden runt kroppar som har massa (och därmed energi). Om du till exempel står på marken och kastar bollen framåt parallellt med den, flyger den faktiskt i en rak linje. Men eftersom jorden är ett mycket tungt objekt, betyder det i sin närhet direkt böjd. Utrymme och tid är otydligt sammanflätade och de snedvrids bara tillsammans. Därför böjer jorden massan inte bara bollens bana, den deformerar också sin rörelse i tid. Om han faller ned på marken "bromsar bollen" samtidigt från vår synvinkel.
Fakta nummer 2. Gravitet i plattan
Det finns en hel del oddititeter förknippade med allvar. Det verkar som att levande varelser har vant sig vid jordisk allvar sedan tidens början. Men om man tittar på det ur vetenskapens synvinkel är tyngdkraften ett av de mest mystiska - och väsentliga - fenomenen i universum.
Tyngdkraften är också viktig för människor och inte bara på jorden. Har du någonsin tänkt att nästan all energi som levande organismer använder, inklusive oss, kommer från tyngdkraften?.. Faktiskt, med undantag för vissa bakterier och archaea, får levande saker energi antingen från solen eller genom att äta dessa som fick energi från solen. Men var kommer solens energi själv från?
Solen är en gigantisk termonukleär reaktor som ger energi till allt liv på jorden
NASA
Solen är en enorm boll av väte och helium. Den är så stor att tyngdkraften komprimerar den under sin egen vikt. För att förenkla kan vi säga att i solens inre når trycket sådana värden att vätekärnorna pressas in i varandra med stor kraft och smälter samman för att bilda helium. Mycket energi frigörs under denna fusion. Solens kärna befinner sig i ett tillstånd av kontinuerlig termonukleär explosion, vilket balanserar stjärnans sammandragning under sin egen massa - annars skulle solens yta fortsätta att falla inåt och kollapsa. Efter många år når strålning från denna mycket långa explosion ytan och når sedan jorden. Här fångas det av pigment av växter och bakterier, som omvandlar den till kemisk energi, det vill säga till vår mat.
Fakta nummer 3. Vi lever i det förflutna
Relativitetsteorin passar inte in i det vanliga, eftersom livet i allmänhet och vår utveckling i synnerhet fortsätter med mycket låga hastigheter då tid, rymd och gravitation verkar konstant och stabil.
Till exempel är vår känsla av det aktuella ögonblicket kopplad till samma anpassningsförmåga till låga hastigheter. Vi känner inte en paus mellan det som händer runt oss och det ögonblick som vi uppfattar vad som händer. Även med ett videosamtal till Australien tenderar vi att skylla på latensen på dålig internetanslutning.
Faktum är att samma speciella relativitetsteori sätter en tydlig gräns för hastigheten med vad som helst kan röra sig - inklusive till exempel digitala datapaket eller ljus från ett objekt för våra ögon. Det är inte så att Internet alltid är dåligt i Australien - även med omedelbar signalbehandling begränsas kommunikationshastigheten av ljusets hastighet. Under normala förhållanden är detta omöjligt, men på stora avstånd är det ganska märkbart.
För handlare på börsen kan till och med några millisekunder försening vara avgörande. Det mest kända exemplet är kommunikationen mellan Chicago och New York. En fiberoptisk kabel som lagts på 1980-talet loopade från sida till sida och levererade signalen på 14 ms. Idag kan samma signal levereras på 8 ms med balkar med mikrovågsstrålar, men tillgång till sändarna kommer att kosta, och mycket.
För ett halvt sekel sedan genomfördes handel på börsen med rop och gester. Dagens handlare tävlar med ljusets hastighet
Getty Images
På samma sätt är vår förmåga att uppfatta verkligheten också begränsad: ingen information rör sig omedelbart. Men en mycket viktigare faktor kastar oss väldigt långt in i det förflutna - överföringen av en nervimpuls. Jämfört med ljus rör sig signalen längs neuronet med cochleaens hastighet: 0,5-100 m / s. Som ett resultat försenas all signal - från näthinnan, örat, hud, tunga, näsa eller muskler - med en ganska märkbar tid: cirka 0,1 s. Vårt medvetande lever i det förflutna. Och han vet inte ens om det.
Fakta nummer 4. Mitt i recensionen - tom
I allmänhet är hjärnan förvånansvärt kapabel att förenkla verkligheten, annars skulle livet vara extremt obekvämt. Om du till exempel anslöt ögonen just nu till en TV-skärm, skulle du få en inverterad bild med en tom plats i mitten. Detta är verkligen en "rå bild" som hjärnan får från ögonen. Och efter att ha fått det retuscheras det för din bekvämlighet.
Evolution förbättrar oss så mycket som nödvändigt. Hon har ingen abstrakt känsla av perfektion. Våra ögon fungerar bra - varför uppgradera dem ytterligare? Till exempel, varför ta bort synsnerven på näthinnans baksida om det är lättare att lära hjärnan att inte märka det?
Hjärnan retuscherar inte bara "luckorna" i bilderna från ögat. Från ögats optiska enhet är det uppenbart att bilden träffar näthinneskärmen upp och ner. Hjärnan korrigerar också denna tekniska brist. Och om du bär en speciell enhet som vänder bilden under en tid, kommer hjärnan snart att anpassas igen: bilden kommer att vända om igen och bli normal, utan att ge några besvär. Och om du sedan återgår till normal syn, så kommer under en tid den motsatta effekten att observeras - hjärnan kommer att se allt i sin ursprungliga inverterade form.
Monty Halls problem: två av de tre dörrarna döljer geten, en bilen. Spelaren väljer dörr nr 1 slumpmässigt. Men presentatören öppnar dörr nr 3, bakom vilken det finns en get, och föreslår att spelaren byter mening till nr 2. Genom att följa ledarens råd kommer spelaren att fördubbla sina chanser
Wikimedia Commons
Fakta # 5. Matematik är svårare än vi tror
Hjärnans förenkling av verkligheten behöver inte vara fysisk. Personen har utvecklat unika förmågor för abstrakt tänkande, inklusive matematiska beräkningar. Men "biologisk aritmetik" är inte alltid korrekt. På grund av detta, strikt, från vetenskapens synvinkel, men "galen", med tanke på vardagens logik, kan fakta också uppstå.
Generellt sett kan till och med växter "räkna". De lagrar vanligtvis energi under dagen och spenderar den på natten för tillväxt och ämnesomsättning. Genom att uppskatta mängden lagrad energi och dela den med återstående tid fram till gryningen beräknar anläggningen den optimala förbrukningstakten för reserverna.
Tja, vår hjärna arbetar kontinuerligt med aritmetik, beräknar sannolikheter, hastigheter, krafter, balans etc. Men under de senaste århundradena har den "kulturella" matematiken med dess antal och formler överträffat en sådan medvetslös, "biologisk".
Statistiska paradoxer är ett klassiskt exempel. Föreställ dig till exempel ett spel-TV-program. Det finns tre dörrar framför spelaren, bakom den ena är en bil, bakom två andra är dumma getter. Presentatören ber spelaren att välja en av dörrarna slumpmässigt för att hitta bilen. Han väljer till exempel den första. Men den erfarna presentatören bestämmer sig för att intensifiera passionerna i studion ännu mer och istället för den första öppnar den tredje dörren och visar alla att det finns en get bakom den. Och sedan frågar presentatören spelaren: "Vill du ändra dig?"
Det verkar som om ingenting har förändrats: bilen kan fortfarande vara bakom den första och andra dörren. Varför ändra dig? - tänker spelaren. Han känner en orubblig beslutsamhet - under utvecklingen använde hjärnan för att ansluta den i någon svår situation. De flesta kommer att vägra värdens erbjudande.
Men en enkel matematisk beräkning visar: det är paradoxalt, men om du i denna situation byter till andra dörren fördubblas chansen att vinna bilen! En analys av orsakerna till Monty Hall-paradoxen ligger utanför vår artikel, men du kan verifiera detta experimentellt - helt enkelt genom att upprepa "spelet" många gånger och beräkna segerfrekvensen i var och en av situationerna.
Det finns många liknande exempel. Till exempel är det mycket svårt att förklara för vår matematiskt naiva hjärna att om du kombinerar två olika datagrupper i en kan tolkningen av dessa data ändras till motsatsen.
Anta att det finns en antagning till fakulteten för filologi och matematik. 80 kvinnor ansökte till den filologiska fakulteten, varav 30 gick in, och 20 män varav 5 gick in. 15 av 20 kvinnor och 50 av 80 män gick in i matematikfakulteten. Om vi räknar samtliga sökande tillsammans visar det sig att 45% av de sökande och 55% av de sökande accepterades. Det finns könsdiskriminering! Förresten, University of California i Berkeley mötte ett liknande problem 1973 - fallet gick till och med i rättegång.
Domstolen räknade lyckligtvis ut det: om man tittar på uppgifterna separat förändras situationen dramatiskt. I vårt exempel ingick filologi 37,5% av kvinnor kontra 25% av män och matematik - 75% av kvinnor kontra 62,5% av män. Kvinnor har gjort bättre överallt än män - men utan uppdelning i avdelningar ser data motsatt ut.
Vi analyserar, beräknar och tolkar världen omkring oss varje sekund. Även om något verkar helt uppenbart, får vi inte glömma att vår hjärna för alla dess fördelar är långt ifrån perfekt.
Fakta nummer 6. Vår närmaste släkting är en enhetscell
Slutligen kan en separat grupp "stekt fakta" baseras på att jonglera med bekanta, om än helt konstgjorda, kategorier - produkter från vår egen kultur.
Biologer har krånglat om betydelsen av begreppet "art" i mer än hundra år. Med högre organismer är problemet något enklare: under sexuell reproduktion är det lätt att kontrollera om arter kan föda upp varandra och producera bördiga avkommor. Men hur är det med bakterier och andra encelliga organismer som reproduceras genom att helt enkelt dela upp sina egna celler?
Svaret på denna fråga kommer aldrig att vara, eftersom naturen inte har något att göra med vår definition av arten. Vi tar upp definitioner själva, och sedan diskuterar vi om dem när verkligheten inte vill passa in i deras ramverk.
1951 togs ett prov av livmoders tumörceller från afroamerikanska Henrietta Lacks. Patienten dog av cancer några månader senare, men hennes celler fortsatte att leva i ett provrör - det var första gången som forskare lyckades med ett sådant experiment (vi skrev mer om denna fantastiska berättelse i januari 2014-utgåvan, i artikeln "The Eternal Life of Henrietta Lacks") …
Sedan dess har ett stort antal andra odödliga cellinjer dykt upp, men HeLa-celler fortsätter att leva i kultur och används i vetenskaplig forskning av tusentals laboratorier. Under 60 år har antalet redan börjat räknas i ton, de har samlat en massa mutationer och kromosomavvikelser (HeLa har vanligtvis 76 till 80 kromosomer, jämfört med 46 hos människor), och i allmänhet har de gått ganska långt från den vanliga mänskliga cellen.
Många biologer tror att HeLa-celler och liknande inte representerar en art av Homo sapiens, utan andra, ensamiga arter som är mycket nära oss genetiskt, men existerar separat och oberoende av en person. Andra håller inte med dem: en sådan art (för HeLa-celler, den kallades Helacyton gartleri) passar inte in i ett harmoniskt evolutionärt träd, där encelliga mikrober separerade från djur för miljarder år sedan och sedan dess har följt olika vägar med dem. Om vi erkänner HeLa som en separat art, måste utseendet på en cancerformig tumör betraktas som en evolutionär händelse!
HeLa-celler
Alamy
Men varför inte? Cancerceller är resultatet av mutationer som gör att de kan delas snabbt. I de flesta fall undertrycks detta av immunsystemet. Men vissa celler lyckas "bryta igenom" och fortsätta att reproducera utan att se tillbaka på resten av organismen. Varför är detta inte ett naturligt urval av särskilt framgångsrika rebelliska celler som plötsligt beslutade att överge multicellularitet?
Vetenskaplig verklighet kan vara obegriplig, konstig, motsägelsefulla. Detta är vår egen hjärnas fel: dess begränsningar, konventioner, vanor och biologiska "inställningar". Å andra sidan, gör detta vetenskapen mindre rolig? Att inse dina egna begränsningar är alltid det första steget mot något jävligt intressant.
Nikolay Kukushkin
