Setiap pertemuan dengan sesuatu yang tidak biasa, tidak terduga, aneh menyebabkan kejutan. Dengan sesuatu yang tidak cocok di kepala saya, bahkan jika itu adalah fakta ilmiah yang terbukti secara ketat.
Evolusi bukanlah gym atau institusi untuk gadis-gadis bangsawan. Evolusi tidak membuat makhluk hidup lebih kuat atau lebih pintar hanya demi menjadi lebih kuat atau lebih pintar, atau agar peluang ini berguna bagi mereka di masa depan. Evolusi adalah hasil perjuangan untuk eksistensi di sini dan sekarang. Spesies berubah sebanyak yang mereka butuhkan untuk bersaing dengan spesies lain dan bertahan hidup - sekarang juga.
Baik otak manusia maupun gagasannya tentang realitas telah terbentuk selama jutaan tahun dalam kondisi yang agak terbatas. Kita semua hidup di planet yang sama, dalam kisaran suhu yang sangat sempit, memiliki ukuran yang kurang lebih sama, serangkaian kebutuhan fisiologis, dan menggunakan sumber daya yang serupa. Manusia dalam proses evolusi tidak pernah membutuhkan pengetahuan tentang bintang atau molekul.
Dalam sejarah alam, pencarian solusi selalu diikuti munculnya masalah: pertama - pohon tinggi dengan daun sukulen, kemudian - leher panjang jerapah. Hanya dengan munculnya manusia, "pengetahuan demi pengetahuan" mulai muncul, dan hanya dengan munculnya filsafat dan sains, akumulasi pengetahuan mulai mengantisipasi penerapannya. Pertama, kami menyelidiki protein ubur-ubur eksotis - begitu saja! - dan ternyata protein ini membantu mengobati kanker.
Akibatnya, hari ini ada kesenjangan nyata antara pengetahuan kita dan kemampuan biologis kita. Kemajuan budaya jauh lebih cepat daripada biologis. Dan semakin kita mengumpulkan pengetahuan tentang Semesta, semakin kita tersesat di dalamnya: otak kita tidak dapat memahami semua ini.
Sekitar ketidakcocokan antara "hati" dan "pikiran" bahkan membentuk cerita rakyatnya sendiri: segala macam fakta luar biasa, dirancang untuk memukau dan membuat takjub. Dalam sebagian besar kasus, "efek wow" dicapai dengan cara sederhana: dengan menghitung ulang timbangan.
Tidak ada satu orang pun di dunia yang berjalan ke Alpha Centauri. Tidak ada orang di dunia yang pernah melihat elektron. Evolusi tidak memberi kita keterampilan seperti itu. Tetapi budaya telah mengajari kita: kita tahu, misalnya, bahwa jarak ke Alpha - sistem bintang terdekat dengan Matahari - hanya lebih dari 40 juta kilometer, atau 4,3 tahun cahaya.
"Fakta gila" klasik memanipulasi nilai ini, yang sepenuhnya abstrak bagi kita, sehingga menjadi kurang abstrak. Dia menerjemahkannya ke dalam "bahasa" kuno yang dengannya pemikiran kita masih beroperasi. Anda dapat, misalnya, mengonversi jarak ke Alpha Centauri ke lapangan sepak bola atau jumlah langkah, atau ke biaya bensin saat menempuh jarak tersebut dengan mobil. Bahkan konsep "tahun cahaya" adalah contoh terjemahan dari yang sama sekali tidak bisa dipahami ke yang sedikit lebih bisa dimengerti.
Tetapi kompleksitas persepsi ilmiah tentang realitas jauh dari terbatas pada panjang, jarak, dan kuantitas. Sebaliknya, jauh lebih sulit untuk memahami fakta yang secara kualitatif bertentangan dengan akal sehat dalam bentuk tradisionalnya yang masih "monyet".
Fakta nomor 1. Waktu tergantung pada ketinggian
Mungkin sumber terkaya yang dapat diandalkan, diverifikasi secara eksperimental dan dapat diterapkan secara praktis, tetapi fakta yang benar-benar gila adalah teori Einstein.
Jika Anda meletakkan jam di puncak gunung dan jam yang sama di kakinya, dan setelah beberapa saat Anda membandingkannya, maka jam akan berbeda. Semakin jauh dari permukaan bumi, semakin lemah gravitasinya, dan semakin cepat waktu mengalir. Ini bukan hanya konstruksi teoretis, tetapi data eksperimental nyata, yang telah dikenal selama seratus tahun. Berbekal jam yang lebih akurat, para ilmuwan mendeteksi pelebaran waktu bahkan tanpa mendaki gunung: sekitar tiga puluh sentimeter sudah cukup untuk mencatat penyimpangan. Orang-orang di lantai sepuluh secara harfiah dan secara harfiah menua lebih cepat daripada mereka yang ada di lantai pertama.
Tentu saja, efek ini sangat kecil sehingga tidak berperan dalam kehidupan sehari-hari. Tetapi mereka menjadi kritis ketika jarak dari Bumi meningkat, dan persyaratan untuk akurasi pengukuran waktu meningkat berkali-kali lipat. Contoh yang paling terkenal adalah satelit GPS: tanpa koreksi untuk "waktu warp" mereka sama sekali tidak berguna.
Ini tentang gravitasi. Menurut Einstein, bukan hanya gaya yang perlu "disampaikan" dari satu titik ke titik lain oleh partikel atau gelombang. Ini adalah kelengkungan ruang-waktu di sekitar benda-benda dengan massa (dan karenanya energi). Misalnya, jika Anda berdiri di tanah dan melempar bola ke depan sejajar dengannya, maka bola itu sebenarnya terbang dalam garis lurus. Tapi karena Bumi adalah benda yang sangat berat, di sekitarnya langsung berarti melengkung. Ruang dan waktu saling terkait erat, dan mereka hanya terdistorsi bersama. Oleh karena itu, massa Bumi tidak hanya membengkokkan lintasan bola, tetapi juga mengubah bentuk gerakannya dalam waktu. Jatuh ke tanah, bola secara bersamaan "melambat" dari sudut pandang kami.
Fakta #2. Gravitasi dalam piring
Ada banyak keanehan yang terkait dengan gravitasi. Tampaknya makhluk hidup telah terbiasa dengan gravitasi bumi sejak awal waktu. Tetapi jika Anda melihatnya dari sudut pandang sains, gravitasi adalah salah satu fenomena paling misterius - dan esensial - di alam semesta.
Gravitasi juga penting bagi manusia, dan tidak hanya di Bumi. Pernahkah Anda berpikir bahwa hampir semua energi yang digunakan organisme hidup, termasuk kita, berasal dari gravitasi?.. Memang, dengan pengecualian beberapa bakteri dan archaea, makhluk hidup menerima energi baik dari Matahari atau dengan memakan mereka yang menerima energi dari matahari. Tapi dari mana datangnya energi Matahari itu sendiri?
Matahari adalah bola besar hidrogen dan helium. Itu sangat besar sehingga gravitasi menekannya di bawah beratnya sendiri. Menyederhanakan, kita dapat mengatakan bahwa di bagian dalam Matahari tekanan mencapai nilai sedemikian rupa sehingga inti hidrogen ditekan satu sama lain dengan kekuatan luar biasa dan bergabung membentuk helium. Fusi ini melepaskan banyak energi. Inti Matahari berada dalam keadaan ledakan termonuklir terus menerus, yang menyeimbangkan kontraksi bintang di bawah massanya sendiri - jika tidak, permukaan Matahari akan terus jatuh ke dalam dan runtuh. Setelah bertahun-tahun, radiasi dari ledakan yang sangat panjang ini mencapai permukaan dan kemudian mencapai Bumi. Di sini ia ditangkap oleh pigmen tumbuhan dan bakteri, yang mengubahnya menjadi energi kimia, yaitu, menjadi makanan kita.
Fakta nomor 3. Kita hidup di masa lalu
Teori relativitas tidak cocok dengan kerangka yang biasa, karena kehidupan pada umumnya dan evolusi kita pada khususnya berjalan dengan kecepatan yang sangat rendah, di mana waktu, ruang, dan gravitasi tampak konstan dan stabil.
Misalnya, perasaan kita tentang momen saat ini terhubung dengan kemampuan beradaptasi yang sama untuk kecepatan rendah. Kita tidak merasakan jeda antara apa yang terjadi di sekitar kita dan saat kita merasakan apa yang sedang terjadi. Bahkan dengan panggilan video ke Australia, kami cenderung menyalahkan latensi pada koneksi internet yang buruk.
Faktanya, Teori Relativitas Khusus yang sama memberlakukan batas yang jelas pada kecepatan di mana segala sesuatu dapat bergerak - termasuk, misalnya, paket data digital atau cahaya dari suatu objek ke mata kita. Bukan berarti Internet selalu buruk di Australia - bahkan dengan pemrosesan sinyal instan, kecepatan komunikasi dibatasi oleh kecepatan cahaya. Dalam kondisi normal, ini tidak terlihat, tetapi pada jarak yang jauh cukup terlihat.
Untuk pedagang di bursa, penundaan beberapa milidetik pun bisa menjadi kritis. Contoh paling terkenal adalah komunikasi antara bursa saham Chicago dan New York. Kabel serat optik yang dipasang pada tahun 1980-an dilingkarkan dari sisi ke sisi dan mengirimkan sinyal dalam 14 ms. Saat ini, sinyal yang sama dapat dikirimkan dalam 8 ms oleh pancaran sinar gelombang mikro, namun, akses ke pemancar akan memakan biaya, dan banyak.
Demikian pula, kemampuan kita untuk memahami realitas juga terbatas: tidak ada informasi yang bergerak secara instan. Tetapi faktor yang jauh lebih signifikan melemparkan kita jauh ke masa lalu - transmisi impuls saraf. Dibandingkan dengan cahaya, sinyal bergerak di sepanjang neuron dengan kecepatan koklea: 0,5-100 m / s. Akibatnya, sinyal apa pun - dari retina, telinga, kulit, lidah, hidung, atau otot - tertunda dengan waktu yang agak mencolok: sekitar 0,1 detik. Kesadaran kita hidup di masa lalu. Dan dia bahkan tidak tahu tentang itu.
Fakta nomor 4. Di tengah ulasan - kosong
Otak pada umumnya secara mengejutkan diadaptasi untuk menyederhanakan kenyataan, jika tidak hidup akan sangat tidak nyaman. Misalnya, jika Anda menghubungkan mata Anda sekarang ke layar televisi, Anda akan mendapatkan gambar terbalik dengan titik kosong di tengahnya. Ini benar-benar "gambaran mentah" yang diterima otak dari mata. Dan setelah menerimanya, itu retouches untuk kenyamanan Anda.
Evolusi meningkatkan kita sebanyak yang diperlukan. Dia tidak memiliki rasa kesempurnaan yang abstrak. Mata kami bekerja dengan baik - mengapa meningkatkannya lebih jauh? Misalnya, mengapa saraf optik dipindahkan ke bagian belakang retina jika lebih mudah untuk mengajari otak agar tidak memperhatikannya?
Otak melakukan lebih dari sekadar memperbaiki "celah" dalam gambar yang disediakan oleh mata. Jelas dari perangkat optik mata bahwa gambar mengenai layar retina terbalik. Otak juga mengoreksi ketidaksempurnaan teknologi ini. Dan jika Anda memakai untuk beberapa waktu perangkat khusus yang membalik gambar, maka otak akan segera beradaptasi lagi: gambar akan terbalik lagi dan menjadi normal, tanpa membawa ketidaknyamanan. Dan jika Anda kemudian kembali ke penglihatan normal, maka untuk beberapa waktu efek sebaliknya akan diamati - otak akan melihat segala sesuatu dalam bentuk aslinya yang terbalik.
Fakta # 5. Matematika lebih sulit dari yang kita kira
Penyederhanaan realitas oleh otak tidak harus bersifat fisik. Manusia telah mengembangkan kemampuan unik untuk berpikir abstrak, termasuk perhitungan matematis. Tapi "aritmatika biologis" tidak selalu akurat. Karena itu, ketat, dari sudut pandang sains, tetapi "gila", dari sudut pandang logika sehari-hari, fakta juga bisa muncul.
Secara umum, bahkan tanaman dapat "berhitung". Mereka biasanya menyimpan energi di siang hari, dan menghabiskannya di malam hari untuk pertumbuhan dan metabolisme. Dengan menilai jumlah energi yang tersimpan dan membaginya dengan waktu yang tersisa hingga fajar, pabrik "menghitung" tingkat konsumsi cadangan yang optimal.
Nah, otak kita terlibat dalam aritmatika terus menerus, menghitung probabilitas, kecepatan, kekuatan, keseimbangan, dll. Tetapi selama berabad-abad yang lalu, matematika "budaya" dengan angka dan rumusnya telah jauh melampaui matematika "biologis" yang tidak disadari.
Paradoks statistik adalah contoh klasik. Bayangkan, misalnya, acara TV game. Ada tiga pintu di depan pemain, di belakang salah satunya adalah mobil, di belakang dua lainnya adalah kambing bodoh. Tuan rumah meminta pemain untuk memilih salah satu pintu secara acak untuk menemukan mobil. Dia memilih, misalnya, yang pertama. Tetapi presenter yang berpengalaman memutuskan untuk lebih mengintensifkan gairah di studio dan alih-alih yang pertama membuka pintu ketiga, menunjukkan kepada semua orang bahwa ada kambing di belakangnya. Dan kemudian tuan rumah bertanya kepada pemain: "Apakah Anda ingin berubah pikiran?"
Tampaknya tidak ada yang berubah: mobil masih bisa berada di belakang pintu pertama dan kedua. "Kenapa berubah pikiran?" - pemain berpikir. Dia merasakan tekad yang tak tergoyahkan - selama evolusi, otak digunakan untuk menghubungkannya dalam situasi sulit apa pun. Kebanyakan orang akan menolak tawaran tuan rumah.
Tetapi perhitungan matematis sederhana menunjukkan: secara paradoks, jika dalam situasi ini Anda beralih ke pintu kedua, peluang untuk memenangkan mobil berlipat ganda! Analisis alasan paradoks Monty Hall berada di luar cakupan artikel kami, tetapi Anda dapat yakin akan hal ini secara eksperimental - cukup dengan mengulangi "permainan" berkali-kali dan menghitung frekuensi kemenangan di setiap situasi.
Ada banyak contoh serupa. Misalnya, sangat sulit untuk menjelaskan kepada otak kita yang naif secara matematis bahwa jika kita menggabungkan dua kelompok data yang berbeda menjadi satu, interpretasi data ini dapat dibalik.
Misalkan ada penerimaan ke Fakultas Filologi dan Matematika. 80 perempuan mendaftar ke fakultas filologi, 30 di antaranya masuk, dan 20 laki-laki, 5 di antaranya masuk ke Fakultas Matematika, 15 dari 20 perempuan dan 50 dari 80 laki-laki masuk ke Fakultas Matematika. Jika kita hitung semua pelamar digabungkan, ternyata 45% pelamar dan 55% pelamar diterima. Ada diskriminasi gender! Omong-omong, University of California di Berkeley menghadapi masalah yang sama pada tahun 1973 - kasusnya bahkan sampai ke pengadilan.
Pengadilan, untungnya, mengetahuinya: jika Anda melihat data secara terpisah, situasinya berubah secara dramatis. Filologi dalam contoh kami mendaftarkan 37,5% wanita versus 25% pria, dan matematika - 75% wanita versus 62,5% pria. Wanita telah melakukan lebih baik di mana-mana daripada pria - tetapi tanpa pembagian ke dalam departemen, data terlihat sebaliknya.
Kami menganalisis, menghitung, dan menafsirkan dunia di sekitar kami setiap detik. Bahkan jika sesuatu tampak sangat jelas, kita tidak boleh lupa bahwa untuk semua kelebihannya, otak kita jauh dari sempurna.
Fakta nomor 6. Kerabat terdekat kita adalah mikroba uniseluler
Akhirnya, kelompok terpisah dari "fakta goreng" dapat didasarkan pada juggling dengan kategori yang akrab, meskipun sepenuhnya buatan, - produk dari budaya kita sendiri.
Ahli biologi telah berdebat tentang arti konsep "spesies" selama lebih dari seratus tahun. Dengan organisme yang lebih tinggi, masalahnya agak lebih sederhana: selama reproduksi seksual, mudah untuk memeriksa apakah spesies dapat kawin silang satu sama lain dan menghasilkan keturunan yang subur. Tapi bagaimana dengan bakteri dan organisme uniseluler lainnya yang berkembang biak hanya dengan membagi sel mereka sendiri?
Jawaban atas pertanyaan ini tidak akan pernah ada, karena alam tidak ada hubungannya dengan definisi kita tentang spesies. Kami datang dengan definisi sendiri, dan kemudian kami berdebat tentang mereka ketika kenyataan tidak ingin masuk ke dalam kerangka mereka.
Pada tahun 1951, sampel sel tumor rahim diambil dari Henrietta Lacks keturunan Afrika-Amerika. Pasien meninggal karena kanker beberapa bulan kemudian, tetapi sel-selnya terus hidup dalam tabung reaksi - ini adalah pertama kalinya para ilmuwan berhasil dalam eksperimen semacam itu (kami menulis lebih banyak tentang kisah menakjubkan ini dalam edisi Januari 2014, di artikel "Kehidupan Abadi Henrietta Kurang") …
Sejak itu, sejumlah besar garis sel abadi lainnya telah muncul, tetapi sel HeLa terus hidup dalam kultur dan digunakan dalam penelitian ilmiah oleh ribuan laboratorium. Selama 60 tahun, jumlah mereka sudah mulai dihitung dalam ton, mereka telah mengumpulkan tumpukan mutasi dan kelainan kromosom (HeLa biasanya memiliki 76 hingga 80 kromosom, dibandingkan dengan 46 pada manusia), dan secara umum, mereka telah melangkah cukup jauh. dari sel manusia biasa.
Banyak ahli biologi percaya bahwa sel HeLa dan sejenisnya tidak mewakili spesies Homo sapiens, tetapi spesies uniseluler lain yang sangat dekat dengan kita secara genetik, tetapi ada secara terpisah dan independen dari seseorang. Yang lain tidak setuju dengan mereka: spesies seperti itu (untuk sel HeLa, dijuluki Helacyton gartleri) tidak cocok dengan pohon evolusi yang harmonis, di mana mikroba bersel tunggal terpisah dari hewan miliaran tahun yang lalu dan sejak itu telah mengikuti jalur yang berbeda dengan mereka.. Jika kita mengenali HeLa sebagai spesies terpisah, maka kemunculan tumor kanker harus dianggap sebagai peristiwa evolusi!
Namun, mengapa tidak? Sel kanker dihasilkan dari mutasi yang memungkinkan mereka untuk membelah dengan cepat. Dalam kebanyakan kasus, ini ditekan oleh sistem kekebalan tubuh. Tetapi beberapa sel berhasil "menerobos" dan terus bereproduksi tanpa melihat kembali ke organisme lainnya. Bukankah ini adalah seleksi alam dari sel-sel pemberontak yang sangat sukses yang tiba-tiba memutuskan untuk meninggalkan multiseluleritas?
Realitas ilmiah bisa jadi tidak bisa dipahami, aneh, kontradiktif. Ini adalah kesalahan otak kita sendiri: keterbatasan, konvensi, kebiasaan, dan "pengaturan" biologisnya. Di sisi lain, apakah ini membuat sains kurang menyenangkan? Menyadari keterbatasan Anda sendiri selalu merupakan langkah pertama menuju sesuatu yang sangat menarik.