Cada encuentro con algo inusual, inesperado, extraño causa sorpresa. Con algo que no cabe en la cabeza, incluso si es un hecho científico estrictamente probado.
La evolución no es un gimnasio o una institución para doncellas nobles. La evolución no hace que los seres vivos sean más fuertes o más inteligentes solo por el hecho de volverse más fuertes o más inteligentes, o para que estas oportunidades les sean útiles en el futuro. La evolución es el resultado de la lucha por la existencia aquí y ahora. Las especies cambian tanto como necesitan para competir con otras especies y sobrevivir, ahora mismo.
Tanto el cerebro humano como sus ideas sobre la realidad se han formado durante millones de años en condiciones bastante limitadas. Todos vivimos en el mismo planeta, en un rango de temperatura muy estrecho, tenemos más o menos el mismo tamaño, un conjunto de necesidades fisiológicas y utilizamos recursos similares. El hombre en el proceso de evolución nunca requirió conocimientos sobre estrellas o moléculas.
En la historia natural, la búsqueda de cualquier solución siempre ha seguido a la aparición de un problema: primero árboles altos con hojas suculentas, luego cuellos largos en jirafas. Solo con el advenimiento del hombre comenzó a aparecer "el conocimiento por el conocimiento", y solo con el advenimiento de la filosofía y la ciencia, la acumulación de conocimientos comenzó a anticipar su aplicabilidad. Primero, exploramos las proteínas de medusas exóticas, ¡así como así! - y luego resulta que estas proteínas ayudan a tratar el cáncer.
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Como resultado, hoy existe una brecha tangible entre nuestro conocimiento y nuestras capacidades biológicas. El progreso cultural es mucho más rápido que el biológico. Y cuanto más acumulamos conocimiento sobre el Universo, más nos perdemos en él: nuestro cerebro simplemente no puede percibir todo esto.
En torno al desajuste entre "corazón" y "mente" incluso se formó su propio folclore: todo tipo de hechos increíbles, diseñados para asombrar y aturdir. En la gran mayoría de los casos, el "efecto sorpresa" se consigue de una forma sencilla: recalculando las escalas.
Ni una sola persona en el mundo ha caminado hacia Alpha Centauri. Ninguna persona en el mundo ha visto un electrón. La evolución no nos ha dotado de tales habilidades. Pero la cultura nos ha enseñado: sabemos, por ejemplo, que la distancia a Alfa, el sistema estelar más cercano al Sol, es de poco más de 40 millones de kilómetros, o 4,3 años luz.
El clásico "hecho loco" manipula esta cantidad completamente abstracta para nosotros para que se vuelva menos abstracta. Lo traduce al antiguo "lenguaje" con el que todavía opera nuestro pensamiento. Puedes, por ejemplo, convertir la distancia a Alpha Centauri en campos de fútbol o el número de pasos, o al costo de la gasolina cuando viajas esa distancia en automóvil. Incluso el mismo concepto de "año luz" es un ejemplo de una traducción de uno completamente incomprensible a uno un poco más comprensible.
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Pero la complejidad de la percepción científica de la realidad está lejos de limitarse a longitudes, distancias y cantidades. Por el contrario, es mucho más difícil percibir hechos que contradicen cualitativamente el sentido común en su forma tradicional, todavía de "mono".
Hecho número 1. El tiempo depende de la altura
Quizás la fuente más rica de hechos confiables, verificados experimentalmente y prácticamente aplicables, pero completamente insanos, son las teorías de Einstein.
Si pones un reloj en la cima de una montaña y el mismo reloj a su pie, y después de un tiempo los comparas, entonces el reloj irá de manera diferente. Cuanto más lejos de la superficie de la Tierra, más débil es su gravedad y más rápido fluye el tiempo. No se trata solo de construcciones teóricas, sino de datos experimentales reales, bien conocidos desde hace cien años. Armados con un reloj más precisamente, los científicos detectaron la dilatación del tiempo, sin siquiera subir la montaña: unos treinta centímetros bastaron para registrar la desviación. Las personas en el décimo piso, literal y literalmente, envejecen más rápido que las del primero.
Por supuesto, estos efectos son tan pequeños que no juegan ningún papel en la vida cotidiana. Pero se vuelven críticos cuando aumenta la distancia desde la Tierra y los requisitos para la precisión del tiempo de medición aumentan muchas veces. El ejemplo más famoso son los satélites GPS: sin las correcciones de "time warp" serían completamente inútiles.
Las obras de Albert Einstein no solo le dieron al mundo la fórmula física más reconocible, sino que también cambiaron radicalmente nuestra comprensión de la realidad.
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Se trata de gravedad. Según Einstein, no es solo una fuerza que necesita ser "entregada" de un punto a otro por una partícula u onda. Esta es la curvatura del espacio-tiempo alrededor de los cuerpos que tienen masa (y por lo tanto energía). Por ejemplo, si estás de pie en el suelo y lanzas la pelota hacia adelante paralela a él, en realidad está volando en línea recta. Pero como la Tierra es un objeto muy pesado, en sus proximidades directamente significa curvado. El espacio y el tiempo están inextricablemente entrelazados y sólo se distorsionan juntos. Por lo tanto, la masa de la Tierra no solo dobla la trayectoria de la bola, también deforma su movimiento en el tiempo. Al caer al suelo, la pelota simultáneamente "ralentiza" desde nuestro punto de vista.
Hecho número 2. Gravedad en la placa
Hay muchas rarezas asociadas con la gravedad. Parecería que los seres vivos se han acostumbrado a la gravedad terrestre desde el principio de los tiempos. Pero si lo miras desde el punto de vista de la ciencia, la gravedad es uno de los fenómenos más misteriosos y esenciales del universo.
La gravedad también es importante para los humanos, y no solo en la Tierra. ¿Alguna vez has pensado que prácticamente toda la energía que usan los organismos vivos, incluidos nosotros, proviene de la gravedad? … De hecho, con la excepción de algunas bacterias y arqueas, los seres vivos reciben energía del Sol o al ingerirlas. que recibió energía del sol. Pero, ¿de dónde proviene la energía del Sol?
El sol es un reactor termonuclear gigante que proporciona energía a toda la vida en la Tierra
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El sol es una enorme bola de hidrógeno y helio. Es tan grande que la gravedad lo comprime bajo su propio peso. Para simplificar, podemos decir que en el interior del Sol la presión alcanza valores tales que los núcleos de hidrógeno se presionan entre sí con gran fuerza y se fusionan para formar helio. Se libera mucha energía durante esta fusión. El núcleo del Sol se encuentra en un estado de explosión termonuclear continua, que equilibra la contracción de la estrella bajo su propia masa; de lo contrario, la superficie del Sol continuaría cayendo hacia adentro y colapsando. Después de muchos años, la radiación de esta explosión tan larga llega a la superficie y luego a la Tierra. Aquí es captado por los pigmentos de plantas y bacterias, que lo convierten en energía química, es decir, en nuestro alimento.
Hecho número 3. Vivimos en el pasado
La teoría de la relatividad no encaja en el marco de lo habitual, porque la vida en general y nuestra evolución en particular avanzan a velocidades muy bajas, en las que el tiempo, el espacio y la gravedad parecen constantes y estables.
Por ejemplo, nuestro sentido del momento actual está relacionado con la misma adaptabilidad a bajas velocidades. No sentimos una pausa entre lo que sucede a nuestro alrededor y el momento en que percibimos lo que está sucediendo. Incluso con una videollamada a Australia, tendemos a culpar de la latencia a una mala conexión a Internet.
De hecho, la misma Teoría Especial de la Relatividad impone un límite claro a la velocidad a la que cualquier cosa puede viajar, incluidos, por ejemplo, los paquetes de datos digitales o la luz de un objeto a nuestros ojos. No es que Internet sea siempre malo en Australia; incluso con el procesamiento instantáneo de señales, la velocidad de comunicación está limitada por la velocidad de la luz. En condiciones normales, esto es imperceptible, pero a grandes distancias se nota bastante.
Para los operadores de la bolsa, incluso unos pocos milisegundos de retraso pueden ser críticos. El ejemplo más famoso es la comunicación entre las bolsas de valores de Chicago y Nueva York. Un cable de fibra óptica tendido en la década de 1980 se enroscó de lado a lado y entregó la señal en 14 ms. Hoy, la misma señal se puede entregar en 8 ms con haces de microondas, sin embargo, el acceso a los transmisores costará, y mucho.
Hace medio siglo, la cotización en bolsa se realizaba con gritos y gestos. Los comerciantes de hoy compiten a la velocidad de la luz
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Asimismo, nuestra capacidad para percibir la realidad también es limitada: ninguna información se mueve instantáneamente. Pero un factor mucho más significativo nos arroja muy hacia el pasado: la transmisión de un impulso nervioso. En comparación con la luz, la señal a lo largo de la neurona se mueve a la velocidad de la cóclea: 0,5-100 m / s. Como resultado, cualquier señal, proveniente de la retina, el oído, la piel, la lengua, la nariz o los músculos, se retrasa un tiempo bastante notable: aproximadamente 0,1 s. Nuestra conciencia vive en el pasado. Y ni siquiera lo sabe.
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Hecho número 4. En medio de la revisión - vacío
En general, el cerebro es sorprendentemente capaz de simplificar la realidad, de lo contrario la vida sería sumamente incómoda. Por ejemplo, si conectara sus ojos ahora mismo a una pantalla de TV, obtendría una imagen invertida con un espacio en blanco en el medio. Esta es realmente una "imagen en bruto" que el cerebro recibe de los ojos. Y habiéndolo recibido, lo retoca para tu comodidad.
La evolución nos mejora tanto como sea necesario. No tiene un sentido abstracto de la perfección. Nuestros ojos funcionan bien, ¿por qué actualizarlos más? Por ejemplo, ¿por qué quitar el nervio óptico de la parte posterior de la retina si es más fácil enseñarle al cerebro a que no lo note?
El cerebro no solo retoca los "huecos" en las imágenes que proporciona el ojo. Desde el dispositivo óptico del ojo, es obvio que la imagen golpea la pantalla retiniana al revés. El cerebro también corrige esta imperfección tecnológica. Y si usas durante algún tiempo un dispositivo especial que voltea la imagen, el cerebro pronto se adaptará nuevamente: la imagen se volteará nuevamente y se normalizará, sin traer ningún inconveniente. Y si luego regresa a la visión normal, durante algún tiempo se observará el efecto opuesto: el cerebro verá todo en su forma original invertida.
Problema de Monty Hall: dos de las tres puertas esconden la cabra, una el coche. El jugador elige la puerta # 1 al azar. Sin embargo, el presentador abre la puerta # 3, detrás de la cual hay una cabra, y sugiere que el jugador cambie de opinión a la # 2. Siguiendo el consejo del líder, el jugador duplicará sus posibilidades.
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Hecho # 5. Las matemáticas son más difíciles de lo que pensamos
La simplificación de la realidad por parte del cerebro no tiene por qué ser física. La persona ha desarrollado habilidades únicas para el pensamiento abstracto, incluidos los cálculos matemáticos. Pero la "aritmética biológica" no siempre es precisa. Por eso, estrictos, desde el punto de vista de la ciencia, pero "locos", desde el punto de vista de la lógica cotidiana, también pueden surgir hechos.
En términos generales, incluso las plantas pueden "contar". Por lo general, almacenan energía durante el día y la gastan por la noche para su crecimiento y metabolismo. Al estimar la cantidad de energía almacenada y dividirla por el tiempo que queda hasta el amanecer, la planta "calcula" la tasa óptima de consumo de las reservas.
Bueno, nuestro cerebro se dedica a la aritmética de forma continua, calculando probabilidades, velocidades, fuerzas, equilibrio, etc. Pero durante los siglos pasados, la matemática "cultural" con sus números y fórmulas ha superado considerablemente a ese inconsciente, "biológico".
Las paradojas estadísticas son un ejemplo clásico. Imagine, por ejemplo, un programa de televisión de juegos. Hay tres puertas frente al jugador, detrás de una de las cuales hay un automóvil, detrás de otras dos hay cabras estúpidas. El presentador le pide al jugador que elija una de las puertas al azar para encontrar el coche. Elige, por ejemplo, el primero. Pero el experimentado presentador decide intensificar aún más las pasiones en el estudio y en lugar de la primera abre la tercera puerta, demostrando a todos que hay una cabra detrás de ella. Y luego el presentador le pregunta al jugador: "¿Le gustaría cambiar de opinión?"
Parece que nada ha cambiado: el coche todavía puede estar detrás de la primera y segunda puerta. ¿Por qué cambiar de opinión? - piensa el jugador. Siente una determinación inquebrantable: durante la evolución, el cerebro solía conectarlo en cualquier situación difícil. La mayoría de la gente rechazará la oferta del anfitrión.
Pero un simple cálculo matemático muestra: es paradójico, pero si en esta situación cambias a la segunda puerta, ¡la posibilidad de ganar el auto se duplica! Un análisis de las razones de la paradoja de Monty Hall está más allá del alcance de nuestro artículo, pero puede verificarlo experimentalmente, simplemente repitiendo el "juego" muchas veces y calculando la frecuencia de la victoria en cada una de las situaciones.
Hay muchos ejemplos similares. Por ejemplo, es muy difícil explicarle a nuestro cerebro matemáticamente ingenuo que si combinas dos grupos diferentes de datos en uno, la interpretación de estos datos puede cambiar a lo contrario.
Supongamos que hay una admisión en la Facultad de Filología y Matemáticas. 80 mujeres postularon a la facultad de filología, de las cuales 30 ingresaron y 20 hombres, de los cuales ingresaron 5. 15 de 20 mujeres y 50 de 80 hombres ingresaron en la Facultad de Matemáticas. Si contamos a todos los solicitantes combinados, resulta que el 45% de los solicitantes y el 55% de los solicitantes fueron aceptados. ¡Hay discriminación de género! Por cierto, la Universidad de California en Berkeley enfrentó un problema similar en 1973; el caso incluso llegó a juicio.
El tribunal, afortunadamente, se dio cuenta: si miras los datos por separado, la situación cambia drásticamente. En nuestro ejemplo, la filología inscribió al 37,5% de las mujeres frente al 25% de los hombres, y las matemáticas, el 75% de las mujeres frente al 62,5% de los hombres. Las mujeres lo han hecho mejor en todas partes que los hombres, pero sin división en departamentos, los datos parecen lo contrario.
Analizamos, calculamos e interpretamos el mundo que nos rodea cada segundo. Incluso si algo parece completamente obvio, no debemos olvidar que, a pesar de todos sus méritos, nuestro cerebro está lejos de ser perfecto.
Hecho número 6. Nuestro pariente más cercano es un microbio unicelular
Finalmente, un grupo separado de "hechos fritos" puede basarse en hacer malabarismos con categorías familiares, aunque completamente artificiales, productos de nuestra propia cultura.
Los biólogos han estado discutiendo sobre el significado del concepto de "especie" durante más de cien años. Con organismos superiores, el problema es algo más simple: durante la reproducción sexual, es fácil comprobar si las especies pueden cruzarse entre sí y producir descendencia fértil. Pero, ¿qué pasa con las bacterias y otros organismos unicelulares que se reproducen simplemente dividiendo sus propias células?
La respuesta a esta pregunta nunca será, porque la naturaleza no tiene nada que ver con nuestra definición de especie. Nosotros mismos elaboramos definiciones y luego discutimos sobre ellas cuando la realidad no quiere encajar en su marco.
En 1951, se tomó una muestra de células tumorales uterinas de la afroamericana Henrietta Lacks. La paciente murió de cáncer unos meses después, pero sus células continuaron viviendo en un tubo de ensayo; esta fue la primera vez que los científicos tuvieron éxito en un experimento de este tipo (escribimos más sobre esta asombrosa historia en la edición de enero de 2014, en el artículo "La vida eterna de Henrietta Lacks"). …
Desde entonces, ha surgido una gran cantidad de otras líneas celulares inmortales, pero las células HeLa continúan viviendo en cultivo y miles de laboratorios las utilizan en la investigación científica. Desde hace 60 años, su número ya se empieza a contar en toneladas, han acumulado un montón de mutaciones y anomalías cromosómicas (HeLa suele tener de 76 a 80 cromosomas, frente a 46 en los humanos), y en general, se han alejado bastante de la célula humana habitual.
Muchos biólogos creen que las células HeLa y similares no representan una especie de Homo sapiens, sino otras especies unicelulares que están muy cerca de nosotros genéticamente, pero que existen por separado e independientemente de una persona. Otros no están de acuerdo con ellos: tal especie (para las células HeLa, se denominó Helacyton gartleri) no encaja en un árbol evolutivo armonioso, en el que los microbios unicelulares se separaron de los animales hace miles de millones de años y desde entonces han seguido caminos diferentes con ellos. Si reconocemos a HeLa como una especie separada, ¡entonces la aparición de cualquier tumor canceroso tendrá que considerarse un evento evolutivo!
Células HeLa
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Sin embargo, ¿por qué no? Las células cancerosas son el resultado de mutaciones que les permiten dividirse rápidamente. En la mayoría de los casos, esto es suprimido por el sistema inmunológico. Pero algunas células logran "abrirse paso" y continuar reproduciéndose sin mirar hacia atrás al resto del organismo. ¿Por qué no se trata de una selección natural de células rebeldes especialmente exitosas que de repente decidieron abandonar la multicelularidad?
La realidad científica puede ser incomprensible, extraña, contradictoria. Esto es culpa de nuestro propio cerebro: sus limitaciones, convenciones, hábitos y "escenarios" biológicos. Por otro lado, ¿esto hace que la ciencia sea menos divertida? Darse cuenta de sus propias limitaciones es siempre el primer paso hacia algo muy interesante.
Nikolay Kukushkin
