Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
17.06 21:39 - Мозъкът против науката: факти, в които е трудно да повярваме
Автор: zahariada Категория: Технологии   
Прочетен: 1383 Коментари: 1 Гласове:
0


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg Постингът е бил сред най-популярни в Blog.bg
  Мозъкът против науката: факти, в които е трудно да повярваме 5 декември, 2016 Антония МихайловаОтвъд времето imagePublic Domain

Учудваме се при всяка среща с нещо необичайно, неочаквано, странно. С нещо, което главите ни по никакъв начин не побират, дори ако това е доказан научен факт.

Еволюцията не е фитнес зала и не е институт за благородни девици. Еволюцията не прави живите същества по-силни или по-умни просто за да бъдат те по-умни или силни, или за да са им от полза тези възможности някога в бъдеще.

Еволюцията е резултат от борбата за съществуване тук и сега. Видовете се променят точно толкова, колкото им е необходимо за конкуренцията с други видове и за оцеляване – точно днес.

Както човешкият мозък, така и неговите представи за реалността са се формирали милиони години в доста ограничени условия. Всички ние живеем на една и съща планета, в много тесен температурен диапазон, имаме повече или по-малко еднакви размери, комплект от физиологични потребности и използваме сходни ресурси. В процеса на еволюция човекът никога не е имал нужда от знания за звездите или молекулите.

В естествената история търсенето на всяко решение винаги е следвало след възникването на проблема. Чак с появата на човека са започнали да се появяват и „знанията заради знанията“ и чак с идването на философията и науката натрупването на знания е започнало да изпреварва тяхната приложимост.

Първоначално ние изследваме белтъците на екзотични медузи – просто така, – а след това се оказва, че тези белтъци помагат в лечението на рак.

В резултат днес се е образувал осезаем разрив между нашите знания и нашите биологични възможности. Културният прогрес е доста по-бърз от биологичния. И колкото повече знания натрупваме за Вселената, толкова повече се губим в тях – нашият мозък просто не възприема всичко това.

Около разкола между „сърцето“ и „разума“ дори се е оформил фолклор – всевъзможни невероятни факти, призвани да ни зашеметяват и сащисват. В повечето случаи ефектът „УАУ“ се постига по прост начин: преизчисляване на мащабите.

Нито един човек в света не е ходил пеша до Алфа Центавър. Нито един човек в света не е виждал електрона. Еволюцията не ни е дарила с такива сетива. Но културата ни е обучила: ние знаем например, че разстоянието до Алфа Центавър – най-близката до Слънцето звездна система – е 4,3 светлинни години.

Класическият „безумен факт“ манипулира тази абсолютно абстрактна за нас величина по такъв начин, че тя да стане по-малко абстрактна. Той я превежда на древния „език“, с който и до днес оперира нашето мислене. Може например да преведем разстоянието до Алфа Центавър във футболни игрища или брой крачки, или разходи на бензин при пътуване на това разстояние с автомобил. Дори самото понятие „светлинна година“ е пример за превод от съвсем неразбираемо на малко по-разбираемо.

Но сложността на научното възприятие на реалността далеч не се ограничава с дължини, разстояния и количества. Напротив, доста по-трудно е да възприемаме факти, които противоречат на здравомислието в неговата традиционна, все още „маймунска“ форма.

Факт №1. Времето зависи от височината

Най-богатият източник на достоверни, експериментално проверими и практически приложими, но напълно безумни факти са теориите на Айнщайн.

Ако поставим часовник на върха на планината и същия часовник – в нейното подножие, а след известно време ги сверим, то часовниците ще показват различни часове. Колкото по-далече от повърхността на Земята – толкова по-слаба гравитация и толкова по-бързо тече времето.

Това не са просто теоретични бръщолевения, а реални експериментални данни, които са добре известни вече сто години.

Когато се въоръжили с по-точни часовници, учените засекли разлика във времето, дори без да се катерят по планините. Някакви си тридесет сантиметра били достатъчни, за да се регистрира отклонение. С други думи, хората на десетия етаж в пряк и съвсем буквален смисъл остаряват по-бавно от тези на първия (за справка – парадокс на близнаците).

Разбира се, тези факти са толкова малки, че във всекидневния живот не играят никаква роля. Но те стават критични, когато разстоянието от Земята се увеличава, а изискванията към точността на измерването на времето многократно нарастват. Най-известният пример са GPS спътниците – без поправка на „изкривеното време“ те биха били напълно безполезни.

Всичко опира до гравитацията. Според Айнщайн тя не е просто сила. Тя е изкривяване на пространство-времето около тела, притежаващи маса (а това означава – и енергия). Например, ако вие си стоите на Земята и хвърлите топка напред, успоредно на нея, то всъщност смятате, че топката лети по права линия. Но тъй като Земята е много тежък обект, в нейните околности „право“ означава „изкривено“.

Пространството и времето са сплетени неразривно и се изкривяват само заедно. Затова масата на Земята огъва не само траекторията на топката, но и деформира и нейното движение във времето. Падайки на земята, топката едновременно се „забавя“ от наша гледна точка.

Факт №2. Гравитацията е в чинията

С гравитацията по принцип са свързани редица странности. Изглежда, живите същества са привикнали към земното привличане от началото на времето. Но ако погледнем към гравитацията от позицията на науката, тя се оказва едно от най-загадъчните и съществени явления във Вселената.

Гравитацията е важна и за човека, и то не само земната. Някога замисляли ли сте се, че практически цялата енергия, която използват живите организми, включително и ние, произтича от гравитацията? Всъщност, с изключение на някои бактерии и археи, живите същества получават енергия или от Слънцето, или като изяждат тези, които са получили енергия от Слънцето. Но откъде възниква енергията на самото Слънце?

Слънцето е огромна топка от водород и хелий. То е толкова голямо, че гравитацията го свива под собствената му тежест. По-простичко може да се каже, че в недрата на Слънцето налягането достига такива стойности, че водородните ядра се избиват взаимно с огромна сила и се сливат с образувания хелий. При това сливане се отделя много енергия.

Сърцевината на Слънцето се намира в състояние на непрекъснат термоядрен взрив, който уравновесява свиването на звездата под собствената ѝ маса – иначе повърхността на Слънцето би продължавала да пропада навътре и да колапсира. След много години излъчването от този много дълъг взрив достига повърхността, а след това долита и до Земята. Тук то се улавя от растенията и бактериите, които го трансформират в химична енергия, тоест в наша храна.

Факт №3. Ние живеем в миналото

Теорията на относителността не се вмества в рамките на обичайното, тъй като животът като цяло и нашата еволюция в частност протичат на много малки скорости, на които времето, пространството и гравитацията изглеждат постоянни и устойчиви.

С тази приспособеност към малки скорости е свързано например нашето усещане за сегашния момент. Ние не усещаме паузи между това, което се случва наоколо и миговете на своето възприятие на случващото се. Дори при видеоразговор с Австралия сме склонни да приписваме задръжката във връзката на лошия интернет.

Всъщност в специалната теория на относителността се поставя ясна граница върху скоростта, с която може да се движи всичко – включително например пакетите с цифрови данни или светлината от обекта до нашите очи.

Не става дума за това, че в Австралия интернетът винаги е лош – дори при моментална обработка на сигнала скоростта на общуване е ограничена от скоростта на светлината. В обичайни условия това е незабележимо, но на огромни разстояния е съвсем осезаемо.

За дилърите на борсата дори няколко милисекунди задръжка може да са критични. Най-известният пример е съобщение между дилъри от Чикаго и Ню Йорк. Прокаран през 80-те години оптичен кабел доставял сигнала за 14 милисекунди. Днес същият сигнал може да се достави за 8 милисекунди с микровълнови лъчи, макар че за достъп до тях следва да се заплатят и прилични суми.

Точно по същия начин е ограничена и нашата способност за възприемане на реалността – никоя информация не се движи мигновено. Но съвсем далече в миналото ни изхвърля доста по-значителен фактор – предаването на нервния импулс.

В сравнение със светлината сигналът по неврона се движи със скоростта на охлюв –0,5-100 м/с. В резултат всеки сигнал – от ретината, ухото, кожата, езика, носа или мускулите – закъснява доста съществено – от порядъка на 0,1 с. Нашето съзнание живее в миналото. И дори не подозира за това.

Факт №4. В средата на картината е празно

Изобщо мозъкът невероятно е приспособен да опростява реалността, иначе животът би бил изключително неудобен. Например, ако вашите очи точно сега се включат към телевизионния екран, то би се получило обърнато изображение с празно петно в средата. Това е истинската „сива картина“, която мозъкът получава от очите. А когато я получи, я ретушира за ваше удобство.

Еволюцията ни подобрява толкова, колкото е необходимо. Тя няма абстрактно усещане за съвършенство. Нашите очи не работят зле – защо да се модернизират повече? Например, защо е необходимо зрителният нерв да е на задната страна на ретината, ако е по-просто да се научи мозъкът да не го забелязва?

Мозъкът не само ретушира „петната“ на картините. От оптичното устройство на окото е очевидно, че изображението попада на екрана на ретината обърнато. Мозъкът коригира и това технологично несъвършенство. И ако известно време носите специално устройство, което обръща изображението, то мозъкът скоро ще се приспособи отново – изображението ще се обърне още веднъж и ще стане нормално.

И ако след това се върнете към обичайното зрение, то известно време ще се наблюдава обратният ефект – мозъкът ще вижда всичко в първоначалния, обърнат вид.

Факт №5. Математиката е по-сложна, отколкото си мислим

Опростяването на реалността от мозъка не е задължително да бъде физическо. Човек е развил в себе си уникални способности към абстрактно мислене, включително и към математически изчисления. Но „биологичната аритметика“ далеч невинаги е точна. Поради това също може да възникнат строги, от гледна точка на науката, но „безумни“, от гледна точка на битовата логика, факти.

Да „броят“, принципно казано, могат дори растенията. Те обикновено натрупват енергия през деня, а нощем я изразходват за ръст и обмен на вещества. Оценявайки количеството натрупана енергия и разделяйки я за времето, оставащо до изгрева, растението „изчислява“ оптималната скорост на потребление на запаси.

А нашият мозък се занимава със смятане непрекъснато, правейки изчисления на вероятности, скорости, сили, баланс и т.н. Но за последните векове „културната“ математика с нейните цифри и формули значително е надбягала „биологичната“ и несъзнавана.

Класически пример са статистическите парадокси. Представете си например тв игра. Пред играчите има три врати, зад едната от които има автомобил, а зад другите две – глупави кози. Водещият предлага на играча да избере една от вратите, за да открие автомобила. Той избира например първата врата. Но опитният водещ решава още повече да нажежи страстите в студиото и вместо първата отваря третата врата, като показва на всички, че зад нея има коза. И тогава водещият пита играча: „Не искате ли да промените своя избор?“

Изглежда, нищо не се е променило – колата може да е както зад първата врата, така и зад втората врата. „Защо да променям избора си?“, мисли играчът. Той чувства непоколебима решимост – за времето на еволюция мозъкът е свикнал да я включва в трудна ситуация. Повечето хора отговарят на предложението на водещия с отказ.

Но прости математически изчисления показват: парадоксално, но ако в тази ситуация изберете втората врата, шансът да спечелите колата се увеличава два пъти! Разборът на причините за парадокса на Монти Хол излиза извън рамките на нашата статия, но вие можете да се убедите в това експериментално – просто като повторите „играта“ много пъти и изчислите честотата на победата във всяка от ситуациите.

Подобни примери са много. Да речем, много сложно е да се обясни на нашия математически наивен мозък, че ако се съединят две различни групи данни в една, интерпретацията на тези данни може да се промени с противоположната.

Нека да обясним с пример. Да предположим, че се провежда прием във филологическия и математическия факултет. За филологическия са подали заявления 80 жени, от които 30 са влезли, и 20 мъже, от които са влезли 5. Във математическия факултет са приети 15 от 20 жени и 50 от 80 мъже. Ако се изчислят всички кандидат-студенти, взети заедно, излиза, че са били приети 45% жени и 55% мъже.

Налице е дискриминация по полов признак! Впрочем с подобен проблем се е сблъскал Калифорнийският университет в Бъркли през 1973 година, та се стигнало чак до съд.

За щастие съдът се справил с проблема – стига да се погледнат данните поотделно, и ситуацията рязко се променя. За филология в нашия пример са приети 37,5% жени срещу 25% мъже, а за математика – 75% жени срещу 62,5% мъже. Жените навсякъде имали по-голям успех от мъжете, но без разделението данните изглеждат по противоположен начин.

Ние анализираме, изчисляваме и интерпретираме околния свят всяка секунда. Дори ако нещо изглежда съвсем очевидно, не бива да забравяме, че при всичките му достойнства нашият мозък далеч не е съвършен.

Факт №6. Най-близкият ни роднина е едноклетъчен микроб

Накрая, отделна група „пържени факти“ може да се основава на привични, макар и съвсем изкуствени категории – продукти на нашата култура.

Биолозите не от първи век спорят за значението на понятието „вид“. С висшите организации проблемът е малко по-прост – при полово размножаване лесно може да се провери дали видовете могат да се кръстосват и да произведат плодовито потомство. Но как стои въпросът с бактериите и другите едноклетъчни, които се размножават с просто делене?

Отговор на този въпрос няма да има никога, защото природата няма никакво отношение към нашето определяне на вид. Ние сами си измисляме определенията, а след това спорим за тях, когато реалността не желае да се вмества в техните рамки.

През 1951 година била взета проба от маточен тумор от афроамериканката Хенриета Лакс (Henrietta Lacks). Пациентката починала от рак след няколко месеца, но нейните клетки продължили да живеят в епруветка – това бил първият случай, когато учените успели с подобен експеримент.

Оттогава са се появили огромно количество други безсмъртни клетъчни линии, но клетките HeLa продължават да живеят в култура и да се използват в научни изследвания от хиляди лаборатории. За 60 години тяхното количество вече се изчислява в тонове, те са натрупали куп мутации и хромозомни аномалии (обикновено HeLa имат от 76 до 80 хромозоми, в сравнение с 46 при човека) и като цяло са отишли далеч от обикновени човешки клетки.

Много биолози смятат, че клетките HeLa и подобни на тях представляват не вида Homo sapiens, а други, едноклетъчни видове, които са много близки до нас генетично, но съществуват отделно и независимо от човека.

Има биолози, които не са съгласни с първите – такъв вид (за клетките HeLa го кръстили Helacyton gartleri) не се вписва в стройното еволюционно дърво, в което едноклетъчните микроби са се отделили от животните преди милиарди години и оттогава си вървят по различни пътища. Ако HeLa се признае за отделен вид, то тогава появата на всеки тумор трябва да се смята за еволюционно събитие!

Впрочем – защо не? Раковите клетки възникват в резултат на мутации, които им дават възможност да се делят бързо. В повечето случаи това се възпрепятства от имунната система. Но някои клетки успяват да се „промъкнат“ и продължават размножаването независимо от останалия организъм. Не е ли това естествен отбор на особено успешни разбунтували се клетки, внезапно решили да се откажат от многоклетъчността?

Научната реалност може да е неразбираема, странна, противоречива. В това е вината на нашия собствен мозък – неговите ограничения, условности, навици и биологични „настройки“.

От друга страна, нима науката става по-малко интересна поради това? Осъзнаването на собствената ни ограниченост винаги е първа крачка по пътя към нещо изключително интересно.

Източник




Гласувай:
0
0



Спечели и ти от своя блог!
1. krapetz - теорията на относителността на ...
18.06 08:48
теорията на относителността на айнщайн не е вярна. Ние знаем много малко за вселената, за произхода на живота пък въобще нищо не знаем.
цитирай
Търсене

За този блог
Автор: zahariada
Категория: Политика
Прочетен: 20036923
Постинги: 11132
Коментари: 17078
Гласове: 22147
Календар
«  Ноември, 2017  
ПВСЧПСН
12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
27282930