Cada encontro com algo incomum, inesperado, estranho causa surpresa. Com algo que não cabe na cabeça - mesmo que seja um fato científico estritamente comprovado.
A evolução não é um ginásio ou uma instituição para nobres donzelas. A evolução não torna as coisas vivas mais fortes ou mais inteligentes apenas para se tornarem mais fortes ou mais inteligentes, ou para que essas oportunidades sejam úteis para eles em algum momento no futuro. A evolução é o resultado da luta pela existência aqui e agora. As espécies mudam tanto quanto precisam para competir com outras espécies e sobreviver - agora mesmo.
Tanto o cérebro humano quanto suas idéias sobre a realidade foram formados por milhões de anos em condições bastante limitadas. Todos vivemos no mesmo planeta, em uma faixa de temperatura muito estreita, temos mais ou menos o mesmo tamanho, conjunto de necessidades fisiológicas e usamos recursos semelhantes. O homem em processo de evolução nunca exigiu conhecimento sobre estrelas ou moléculas.
Na história natural, a busca por qualquer solução sempre acompanhou o surgimento de um problema: primeiro, árvores altas com folhas suculentas, depois pescoços longos nas girafas. Somente com o advento do homem começou a surgir o “conhecimento pelo conhecimento”, e somente com o advento da filosofia e da ciência, o acúmulo de conhecimento passou a antecipar sua aplicabilidade. Primeiro, exploramos as proteínas de águas-vivas exóticas - simplesmente assim! - e então acontece que essas proteínas ajudam a tratar o câncer.
Como resultado, hoje existe uma lacuna tangível entre nosso conhecimento e nossas capacidades biológicas. O progresso cultural é muito mais rápido do que o biológico. E quanto mais acumulamos conhecimento sobre o Universo, mais nos perdemos nele: nosso cérebro simplesmente não consegue perceber tudo isso.
Em torno da incompatibilidade entre "coração" e "mente" até formou seu próprio folclore: todos os tipos de fatos incríveis, projetados para surpreender e estupeficar. Na grande maioria dos casos, o "efeito uau" é obtido de forma simples: recalculando as escalas.
Nem uma única pessoa no mundo caminhou até Alpha Centauri. Ninguém no mundo viu um elétron. A evolução não nos dotou dessas habilidades. Mas a cultura nos ensinou: sabemos, por exemplo, que a distância até Alfa - o sistema estelar mais próximo do Sol - é de pouco mais de 40 milhões de quilômetros, ou 4,3 anos-luz.
O clássico "fato louco" manipula essa quantidade completamente abstrata para nós de forma que se torne menos abstrata. Ele o traduz para a "linguagem" antiga com a qual nosso pensamento ainda opera. Você pode, por exemplo, converter a distância em Alpha Centauri para campos de futebol ou o número de passos, ou para o custo da gasolina ao viajar essa distância de carro. Até o próprio conceito de "ano-luz" é um exemplo de tradução de um completamente incompreensível para um um pouco mais compreensível.
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Mas a complexidade da percepção científica da realidade está longe de ser limitada a comprimentos, distâncias e quantidades. Ao contrário, é muito mais difícil perceber fatos que contradizem qualitativamente o senso comum em sua forma tradicional, ainda de “macaco”.
Fato número 1. O tempo depende da altura
Talvez a mais rica fonte de fatos confiáveis, verificados experimentalmente e praticamente aplicáveis, mas completamente insanos, sejam as teorias de Einstein.
Se você colocar um relógio no topo de uma montanha e o mesmo relógio no sopé, e depois de um tempo você os comparar, o relógio funcionará de forma diferente. Quanto mais longe da superfície da Terra, mais fraca é sua gravidade e mais rápido o tempo flui. Não se trata apenas de construções teóricas, mas de dados experimentais reais, bem conhecidos há cem anos. Munidos de um relógio mais preciso, os cientistas detectaram a dilatação do tempo, mesmo sem escalar a montanha: cerca de trinta centímetros foram suficientes para registrar o desvio. As pessoas no décimo andar envelhecem literalmente e quase literalmente mais rápido do que as do primeiro.
É claro que esses efeitos são tão pequenos que não desempenham nenhum papel na vida cotidiana. Mas eles se tornam críticos quando a distância da Terra aumenta e os requisitos para a precisão da medição do tempo aumentam muitas vezes. O exemplo mais famoso são os satélites GPS: sem as correções para "time warp", eles seriam completamente inúteis.
As obras de Albert Einstein não apenas deram ao mundo a fórmula física mais reconhecível, mas também mudaram radicalmente nossa compreensão da realidade.
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É sobre gravidade. De acordo com Einstein, não é apenas uma força que precisa ser "enviada" de um ponto a outro por uma partícula ou onda. Esta é a curvatura do espaço-tempo em torno dos corpos que têm massa (e, portanto, energia). Por exemplo, se você está de pé no chão e joga a bola para frente paralela a ele, então ela está voando em linha reta. Mas, como a Terra é um objeto muito pesado, em sua vizinhança significa diretamente curvado. O espaço e o tempo estão inextricavelmente interligados e distorcidos apenas juntos. Portanto, a massa da Terra dobra não apenas a trajetória da bola, mas também deforma seu movimento no tempo. Caindo no chão, a bola simultaneamente "desacelera" do nosso ponto de vista.
Fato número 2. Gravidade na placa
Existem muitas esquisitices associadas à gravidade. Parece que os seres vivos se acostumaram à gravidade terrestre desde o início dos tempos. Mas se você olhar do ponto de vista da ciência, a gravidade é um dos fenômenos mais misteriosos - e essenciais - do universo.
A gravidade também é importante para os humanos, e não apenas na Terra. Você já pensou que praticamente toda a energia que os organismos vivos usam, incluindo nós, vem da gravidade?.. De fato, com exceção de algumas bactérias e arquéias, os seres vivos recebem energia do Sol ou comendo-os que recebeu energia do sol. Mas de onde vem a energia do próprio Sol?
O sol é um reator termonuclear gigante que fornece energia para toda a vida na Terra
NASA
O sol é uma enorme bola de hidrogênio e hélio. É tão grande que a gravidade o comprime com seu próprio peso. Para simplificar, podemos dizer que no interior do Sol a pressão atinge valores tais que os núcleos de hidrogênio são pressionados uns nos outros com grande força e se fundem para formar o hélio. Muita energia é liberada durante essa fusão. O núcleo do Sol está em um estado de explosão termonuclear contínua, o que equilibra a contração da estrela sob sua própria massa - caso contrário, a superfície do Sol continuaria caindo para dentro e entrando em colapso. Depois de muitos anos, a radiação dessa explosão muito longa atinge a superfície e depois chega à Terra. Aqui ele é capturado pelos pigmentos de plantas e bactérias, que o convertem em energia química, ou seja, em nosso alimento.
Fato número 3. Vivemos no passado
A teoria da relatividade não se enquadra no quadro do usual, porque a vida em geral e nossa evolução em particular ocorrem a velocidades muito baixas, nas quais o tempo, o espaço e a gravidade parecem constantes e estáveis.
Por exemplo, nosso senso do momento atual está conectado com a mesma adaptabilidade a baixas velocidades. Não sentimos uma pausa entre o que está acontecendo ao nosso redor e o momento em que percebemos o que está acontecendo. Mesmo com uma videochamada para a Austrália, tendemos a culpar a latência pela má conexão com a Internet.
Na verdade, a mesma teoria da relatividade especial impõe um limite claro na velocidade em que qualquer coisa pode se mover - incluindo, por exemplo, pacotes de dados digitais ou luz de um objeto para nossos olhos. Não é que a Internet seja sempre ruim na Austrália - mesmo com processamento instantâneo de sinal, a velocidade de comunicação é limitada pela velocidade da luz. Em condições normais, isso é imperceptível, mas a grandes distâncias é bastante perceptível.
Para os negociantes da bolsa, mesmo alguns milissegundos de atraso podem ser críticos. O exemplo mais famoso é a comunicação entre as bolsas de valores de Chicago e Nova York. Um cabo de fibra óptica instalado na década de 1980 fazia um loop de um lado ao outro e entregava o sinal em 14 ms. Hoje, o mesmo sinal pode ser entregue em 8 ms com feixes de microondas, porém, o acesso aos transmissores vai custar, e muito.
Há meio século, as negociações na bolsa de valores eram feitas com gritos e gestos. Os comerciantes de hoje estão competindo na velocidade da luz
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Da mesma forma, nossa capacidade de perceber a realidade também é limitada: nenhuma informação se move instantaneamente. Mas um fator muito mais significativo nos joga muito no passado - a transmissão de um impulso nervoso. Comparado à luz, o sinal ao longo do neurônio se move na velocidade da cóclea: 0,5-100 m / s. Como resultado, qualquer sinal - da retina, ouvido, pele, língua, nariz ou músculos - é atrasado por um tempo bastante perceptível: cerca de 0,1 s. Nossa consciência vive no passado. E ele nem sabe disso.
Fato número 4. No meio da revisão - vazio
Em geral, o cérebro é surpreendentemente capaz de simplificar a realidade, caso contrário, a vida seria extremamente desconfortável. Por exemplo, se você conectasse seus olhos agora a uma tela de TV, obteria uma imagem invertida com um ponto em branco no meio. Esta é realmente uma "imagem crua" que o cérebro recebe dos olhos. E depois de recebido, retoca para sua conveniência.
A evolução nos melhora tanto quanto necessário. Ela não tem nenhum senso abstrato de perfeição. Nossos olhos funcionam bem - por que melhorá-los ainda mais? Por exemplo, por que remover o nervo óptico para a parte posterior da retina se é mais fácil ensinar o cérebro a não notar?
O cérebro não retoca apenas as "lacunas" nas imagens fornecidas pelo olho. Pelo dispositivo ótico do olho, é óbvio que a imagem atinge a tela da retina de cabeça para baixo. O cérebro também corrige essa imperfeição tecnológica. E se você usar um dispositivo especial que vira a imagem por algum tempo, o cérebro logo se adapta novamente: a imagem vai virar novamente e voltar ao normal, sem trazer nenhum transtorno. E se você voltar à visão normal, então por algum tempo o efeito oposto será observado - o cérebro verá tudo em sua forma invertida original.
O problema de Monty Hall: duas das três portas escondem a cabra, uma o carro. O jogador escolhe a porta # 1 aleatoriamente. No entanto, o apresentador abre a porta # 3, atrás da qual há uma cabra, e sugere que o jogador mude de ideia para a # 2. Seguindo o conselho do líder, o jogador dobrará suas chances
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Fato # 5. Matemática é mais difícil do que pensamos
A simplificação da realidade pelo cérebro não precisa ser física. A pessoa desenvolveu habilidades únicas para o pensamento abstrato, incluindo cálculos matemáticos. Mas a "aritmética biológica" nem sempre é precisa. Por isso, estrito, do ponto de vista da ciência, mas "louco", do ponto de vista da lógica cotidiana, também podem surgir fatos.
De modo geral, até as plantas podem “contar”. Eles geralmente armazenam energia durante o dia e a gastam à noite para o crescimento e o metabolismo. Avaliando a quantidade de energia armazenada e dividindo-a pelo tempo que falta até o amanhecer, a usina "calcula" a taxa ótima de consumo das reservas.
Bem, nosso cérebro está continuamente envolvido em aritmética, calculando probabilidades, velocidades, forças, equilíbrio, etc. Mas ao longo dos últimos séculos, a matemática "cultural" com seus números e fórmulas superou consideravelmente esse inconsciente, "biológico".
Os paradoxos estatísticos são um exemplo clássico. Imagine, por exemplo, um programa de TV de jogos. Há três portas na frente do jogador, atrás de uma delas está um carro, atrás das outras duas cabras estúpidas. O apresentador pede ao jogador para escolher uma das portas aleatoriamente para encontrar o carro. Ele escolhe, por exemplo, o primeiro. Mas o experiente apresentador resolve intensificar ainda mais as paixões no estúdio e em vez da primeira abre a terceira porta, mostrando a todos que há uma cabra atrás dela. E então o apresentador pergunta ao jogador: "Você gostaria de mudar de ideia?"
Parece que nada mudou: o carro ainda pode estar atrás da primeira e da segunda portas. Por que mudar de ideia? - pensa o jogador. Ele sente uma determinação inabalável - durante a evolução, o cérebro costumava conectá-lo em qualquer situação difícil. A maioria das pessoas recusará a oferta do anfitrião.
Mas um cálculo matemático simples mostra: paradoxalmente, se nessa situação você mudar para a segunda porta, a chance de ganhar o carro dobra! Uma análise das razões para o paradoxo de Monty Hall está além do escopo de nosso artigo, mas você pode verificar isso experimentalmente - simplesmente repetindo o "jogo" muitas vezes e calculando a frequência de vitória em cada uma das situações.
Existem muitos exemplos semelhantes. Por exemplo, é muito difícil explicar ao nosso cérebro matematicamente ingênuo que, se você combinar dois grupos diferentes de dados em um, a interpretação desses dados pode mudar para o oposto.
Suponha que haja uma admissão na Faculdade de Filologia e Matemática. 80 mulheres candidataram-se à faculdade de filologia, das quais 30 ingressaram, e 20 homens, dos quais 5 ingressaram, 15 em 20 mulheres e 50 em 80 homens ingressaram na Faculdade de Matemática. Se contarmos todos os candidatos combinados, verifica-se que 45% dos candidatos e 55% dos candidatos foram aceitos. Existe discriminação de gênero! A propósito, a Universidade da Califórnia em Berkeley enfrentou um problema semelhante em 1973 - o caso até foi a julgamento.
O tribunal, felizmente, descobriu: se você olhar os dados separadamente, a situação muda dramaticamente. Filologia em nosso exemplo matriculou 37,5% das mulheres contra 25% dos homens, e matemática - 75% das mulheres contra 62,5% dos homens. As mulheres se saíram melhor em todos os lugares do que os homens - mas sem divisão em departamentos, os dados parecem o oposto.
Analisamos, calculamos e interpretamos o mundo ao nosso redor a cada segundo. Mesmo que algo pareça completamente óbvio, não devemos esquecer que, apesar de todos os seus méritos, nosso cérebro está longe de ser perfeito.
Fato número 6. Nosso parente mais próximo é um micróbio unicelular
Finalmente, um grupo separado de "fatos fritos" pode ser baseado no malabarismo com categorias familiares, embora completamente artificiais - produtos de nossa própria cultura.
Os biólogos têm discutido sobre o significado do conceito de "espécie" por mais de cem anos. Com organismos superiores, o problema é um pouco mais simples: durante a reprodução sexual, é fácil verificar se as espécies podem cruzar entre si e produzir descendentes férteis. Mas e quanto às bactérias e outros organismos unicelulares que se reproduzem simplesmente dividindo suas próprias células?
A resposta a essa pergunta nunca será, porque a natureza não tem nada a ver com nossa definição de espécie. Nós mesmos criamos definições e depois discutimos sobre elas quando a realidade não quer se encaixar em sua estrutura.
Em 1951, uma amostra de células tumorais uterinas foi retirada da afro-americana Henrietta Lacks. A paciente morreu de câncer alguns meses depois, mas suas células continuaram a viver em um tubo de ensaio - esta foi a primeira vez que os cientistas tiveram sucesso em tal experimento (escrevemos mais sobre essa história incrível na edição de janeiro de 2014, no artigo "A Vida Eterna de Henrietta Falta") …
Desde então, um grande número de outras linhas de células imortais surgiram, mas as células HeLa continuam a viver em cultura e são usadas em pesquisas científicas por milhares de laboratórios. Por 60 anos, seu número já começou a ser contado em toneladas, eles acumularam um monte de mutações e anormalidades cromossômicas (HeLa geralmente tem 76 a 80 cromossomos, em comparação com 46 em humanos) e, em geral, eles se afastaram muito da célula humana normal.
Muitos biólogos acreditam que as células HeLa e semelhantes não representam uma espécie de Homo sapiens, mas outras espécies unicelulares que estão muito próximas de nós geneticamente, mas existem separadamente e independentemente de uma pessoa. Outros discordam deles: tal espécie (para células HeLa, foi apelidada de Helacyton gartleri) não se encaixa em uma árvore evolutiva harmoniosa, na qual micróbios unicelulares se separaram de animais bilhões de anos atrás e desde então seguiram caminhos diferentes com eles. Se reconhecermos HeLa como uma espécie separada, então o aparecimento de qualquer tumor cancerígeno terá que ser considerado um evento evolutivo!
Células HeLa
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Porém, por que não? As células cancerosas resultam de mutações que permitem que se dividam rapidamente. Na maioria dos casos, isso é suprimido pelo sistema imunológico. Mas algumas células conseguem "romper" e continuar se reproduzindo sem olhar para o resto do organismo. Por que essa não é uma seleção natural de células rebeldes especialmente bem-sucedidas que repentinamente decidiram abandonar a multicelularidade?
A realidade científica pode ser incompreensível, estranha, contraditória. Isso é culpa de nosso próprio cérebro: suas limitações, convenções, hábitos e "configurações" biológicas. Por outro lado, isso torna a ciência menos divertida? Perceber suas próprias limitações é sempre o primeiro passo para algo extremamente interessante.
Nikolay Kukushkin
