מוח מול מדע: עובדות שקשה להאמין להן

כל מפגש עם משהו יוצא דופן, בלתי צפוי, מוזר גורם להפתעה. עם משהו שלא מתאים לי בראש, גם אם זו עובדה מדעית מוכחת בהחלט.

אבולוציה אינה חדר כושר או מוסד לעלמות אצילות. האבולוציה לא הופכת את היצורים החיים לחזקים או חכמים יותר רק כדי להתחזק או להתחכם יותר, או כדי שהזדמנויות אלה יועילו להם מתישהו בעתיד. האבולוציה היא תוצאה של מאבק הקיום כאן ועכשיו. מינים משתנים בדיוק כפי שהם צריכים כדי להתחרות עם מינים אחרים ולשרוד - כרגע.

המוח האנושי ורעיונותיו לגבי המציאות נוצרו במשך מיליוני שנים בתנאים מוגבלים למדי. כולנו חיים על אותו כוכב לכת, בטווח טמפרטורות צר מאוד, בעלי פחות או יותר אותו גודל, צרכים פיזיולוגיים ומשתמשים במשאבים דומים. האדם בתהליך האבולוציה מעולם לא דרש ידע אודות כוכבים או מולקולות.

בהיסטוריה של הטבע, החיפוש אחר כל פתרון תמיד עקב הופעת הבעיה: ראשית - עצים גבוהים עם עלים עסיסיים, אחר כך - צוואר ארוך בג'ירפות. רק עם הופעת האדם החלה להופיע "ידע למען הידע", ורק עם הופעת הפילוסופיה והמדע החלה הצטברות הידע לצפות את תחולתה. ראשית, אנו חוקרים את החלבונים של מדוזות אקזוטיות - פשוט ככה! - ואז מתברר שחלבונים אלה מסייעים בטיפול בסרטן.

כתוצאה מכך, כיום קיים פער מוחשי בין הידע שלנו ליכולות הביולוגיות שלנו. ההתקדמות התרבותית מהירה בהרבה מהביולוגית. וככל שאנו צוברים יותר ידע על היקום, כך אנו הולכים לאיבוד בו: המוח שלנו פשוט לא יכול לתפוס את כל זה.

סביב חוסר ההתאמה בין "הלב" ל"מוח "אף יצרו פולקלור משלו: כל מיני עובדות מדהימות, שנועדו להדהים ולהדהים. ברוב המכריע של המקרים, "אפקט הוואו" מושג בצורה פשוטה: על ידי חישוב מחדש של המאזניים.

אף אדם בעולם לא הלך לאלפה קנטאורי. אף אדם בעולם לא ראה אלקטרון. האבולוציה לא העניקה לנו כישורים כאלה. אבל התרבות לימדה אותנו: אנחנו יודעים, למשל, שהמרחק לאלפא - מערכת הכוכבים הקרובה ביותר לשמש - הוא קצת יותר מ -40 מיליון קילומטרים, או 4.3 שנות אור.

ה"עובדה המטורפת "הקלאסית מניעה את הערך הזה, שהוא מופשט לחלוטין עבורנו, כך שהוא הופך להיות מופשט פחות. הוא מתרגם אותה ל"שפה "העתיקה שבה החשיבה שלנו עדיין פועלת. אתה יכול, למשל, להמיר את המרחק לאלפא קנטאורי למגרשי כדורגל או למספר המדרגות, או למחיר הדלק בנסיעה למרחק כזה ברכב. אפילו עצם הרעיון של "שנת אור" הוא דוגמה לתרגום מתכנית בלתי מובנת לחלוטין למעט מובנת יותר.

אך מורכבותה של תפיסת המציאות המדעית רחוקה מלהיות מוגבלת לאורכים, למרחקים ולכמויות. להיפך, הרבה יותר קשה לתפוס עובדות הסותרות מבחינה איכותית את השכל הישר בצורתו המסורתית, עדיין "קוף".

עובדה מספר 1. הזמן תלוי בגובה

אולי המקור העשיר ביותר לעובדות מהימנות, מאומתות וניסיוניות וניתנות למעשה, אך מטורפות לחלוטין הן התיאוריות של איינשטיין.

אם אתה שם שעון על ראש ההר ואת אותו השעון למרגלותיו, ולאחר זמן מה אתה משווה אותם, אז השעון ילך אחרת. ככל שמתרחקים מפני השטח של כדור הארץ כך כוח הכבידה שלו חלש יותר והזמן זורם מהר יותר. אלה אינם רק קונסטרוקציות תיאורטיות, אלא נתונים ניסיוניים אמיתיים, המוכרים כבר מאה שנים.כשהם חמושים בשעונים מדויקים יותר, המדענים זיהו את התרחבות הזמן מבלי לטפס אפילו על ההר: כשלושים סנטימטרים הספיקו לרישום הסטייה. אנשים בקומה העשירית ממש וממש מזדקנים מהר יותר מאלו שבקומה הראשונה.

כמובן שההשפעות האלה כה קטנות עד שאין להן תפקיד בחיי היומיום. אבל הם הופכים קריטיים כאשר המרחק מכדור הארץ גדל, והדרישות לדיוק מדידת הזמן גדלות פי כמה. הדוגמה המפורסמת ביותר היא לווייני GPS: ללא תיקונים של "עיוות זמן" הם יהיו חסרי תועלת לחלוטין.

זה קשור לכוח הכבידה. לדברי איינשטיין, אין זה רק כוח שצריך "להעביר" אותו מנקודה אחת לאחרת על ידי חלקיק או גל. זוהי עקמומיות הזמן-מרחב סביב גופים בעלי מסה (ומכאן אנרגיה). לדוגמה, אם אתה עומד על הקרקע וזורק את הכדור קדימה אליו, הוא בעצם עף בקו ישר. אך מכיוון שכדור הארץ הוא אובייקט כבד מאוד, בסביבתו פירושו ישירות מעוקל. המרחב והזמן כרוכים זה בזה באופן בלתי נפרד, והם מעוותים רק יחד. לכן המסה של כדור הארץ מכופפת לא רק את מסלול הכדור, היא גם מעוותת את תנועתו בזמן. נופל על הקרקע, הכדור בו זמנית "מאט" מנקודת המבט שלנו.

עובדה מס '2. כוח הכבידה בצלחת

יש הרבה מוזרות הקשורות לכוח הכבידה. נראה כי יצורים חיים התרגלו לכבידה ארצית מאז ראשית הזמן. אבל אם אתה מסתכל על זה מנקודת המבט של המדע, כוח הכבידה הוא אחת התופעות המסתוריות - והחיוניות - ביקום.

כוח הכבידה חשוב גם לבני אדם, ולא רק לכדור הארץ. האם אי פעם חשבת שכמעט כל האנרגיה שבה אורגניזמים חיים משתמשים, כולל אותנו, נובעת מכוח הכבידה? השמש. אך מהיכן נובעת אנרגיית השמש עצמה?

השמש היא כדור ענק של מימן והליום. הוא כל כך גדול שהכבידה דוחסת אותו ממשקלו שלו. בפשטות, אנו יכולים לומר שבפנים השמש הלחץ מגיע לערכים כאלה שגרעיני המימן נלחצים זה בזה בכוח אדיר ומתמזגים ליצירת הליום. האיחוי הזה משחרר הרבה אנרגיה. ליבת השמש נמצאת במצב של פיצוץ תרמו -גרעיני מתמשך, המאזן את התכווצות הכוכב מתחת למסה שלו - אחרת, פני השמש ימשיכו ליפול פנימה ויתמוטטו. לאחר שנים רבות, קרינה מהפיצוץ הארוך מאוד הזה מגיעה לפני השטח ואז מגיעה לכדור הארץ. כאן הוא נלכד על ידי פיגמנטים של צמחים וחיידקים, שהופכים אותו לאנרגיה כימית, כלומר למזון שלנו.

עובדה מספר 3. אנו חיים בעבר

תורת היחסות אינה מתאימה למסגרת הרגילה, כי החיים בכלל והאבולוציה שלנו בפרט מתנהלים במהירויות נמוכות מאוד, שבהן הזמן, המרחב והכבידה נראים קבועים ויציבים.

לדוגמה, תחושת הרגע הנוכחי שלנו קשורה לאותה הסתגלות למהירויות נמוכות. איננו חשים הפסקה בין המתרחש סביבנו לרגע בו אנו תופסים את המתרחש. אפילו בשיחת וידאו לאוסטרליה, אנו נוטים להאשים את החביון בחיבור אינטרנט לקוי.

למעשה, אותה תורת יחסיות מיוחדת מטילה גבול ברור למהירות בה כל דבר יכול לנוע - כולל, למשל, מנות של נתונים דיגיטליים או אור מאובייקט לעינינו. זה לא שהאינטרנט תמיד גרוע באוסטרליה - אפילו עם עיבוד אותות מיידי, מהירות התקשורת מוגבלת במהירות האור. בתנאים רגילים, הדבר אינו מורגש, אך במרחקים גדולים הוא מורגש למדי.

עבור סוחרים בבורסה, אפילו עיכוב של כמה אלפיות השנייה יכול להיות קריטי. הדוגמה המפורסמת ביותר היא התקשורת בין הבורסות של שיקגו וניו יורק.כבל סיבים אופטיים שהונח בשנות השמונים הלולאה מצד לצד והעביר את האות תוך 14 אלפיות השנייה. כיום, אותו אות יכול להימסר תוך 8 אלפיות השנייה על ידי קורות של קורות מיקרוגל, אולם הגישה למשדרים תעלה והרבה.

כמו כן, גם יכולתנו לתפוס את המציאות מוגבלת: אין מידע זז באופן מיידי. אבל גורם הרבה יותר משמעותי זורק אותנו רחוק מאוד אל העבר - העברת דחף עצבי. בהשוואה לאור, האות נע לאורך הנוירון במהירות של השבלול: 0.5-100 מ ' / ש. כתוצאה מכך, כל אות - מהרשתית, האוזן, העור, הלשון, האף או השרירים - מתעכב בזמן די בולט: כ -0.1 שניות. התודעה שלנו חיה בעבר. והוא אפילו לא יודע על זה.

עובדה מספר 4. באמצע הביקורת - ריק

המוח באופן כללי מותאם באופן מפתיע לפשט את המציאות, אחרת החיים יהיו מאוד לא נוחים. לדוגמה, אם חיברת את עיניך כעת למסך טלוויזיה, תקבל תמונה הפוכה עם נקודה ריקה באמצע. זוהי באמת "תמונה גולמית" שהמוח מקבל מהעיניים. ואחרי שקיבלתי אותו, הוא מרטש לנוחיותך.

האבולוציה משפרת אותנו ככל שצריך. אין לה תחושת שלמות מופשטת. העיניים שלנו עובדות טוב - למה לשדרג אותן עוד יותר? לדוגמה, מדוע להסיר את עצב הראייה בחלק האחורי של הרשתית אם קל יותר ללמד את המוח לא לשים לב לזה?

המוח עושה יותר מסתם ריטוש ה"פערים "בתמונות המסופקות על ידי העין. מן המכשיר האופטי של העין ניכר שהתמונה פוגעת במסך הרשתית במהופך. המוח גם מתקן את חוסר השלמות הטכנולוגית הזו. ואם אתה לובש במשך זמן מה מכשיר מיוחד המתהפוך את התמונה, אז המוח יסתגל שוב בקרוב: התמונה תתהפך שוב ותהפוך לנורמלית, בלי להביא אי נוחות. ואם לאחר מכן תחזור לראייה תקינה, אז למשך זמן מה תבוא ההשפעה ההפוכה - המוח יראה הכל בצורתו המקורית וההפוכה.

עובדה 5. מתמטיקה קשה יותר ממה שאנחנו חושבים

פישוט המציאות של המוח לא חייב להיות פיזי. האדם פיתח יכולות ייחודיות לחשיבה מופשטת, כולל חישובים מתמטיים. אבל "חשבון ביולוגי" לא תמיד מדויק. בגלל זה, קפדנית, מבחינת המדע, אבל "מטורפת", מבחינת ההיגיון היומיומי, יכולות להתעורר גם עובדות.

באופן כללי, אפילו צמחים יכולים "לספור". בדרך כלל הם אוגרים אנרגיה במהלך היום, ומוציאים אותה בלילה לצמיחה וחילוף חומרים. על ידי הערכת כמות האנרגיה המאוחסנת וחלוקתה בזמן שנותר עד עלות השחר, המפעל "מחשב" את קצב הצריכה האופטימלי של העתודות.

ובכן, המוח שלנו עוסק בחשבון באופן רציף, בחישוב הסתברויות, מהירויות, כוחות, איזון וכו '. אך במאות השנים האחרונות, המתמטיקה ה"תרבותית "עם המספרים והנוסחאות שלה עלתה במידה ניכרת על מודעת" ביולוגית "כל כך לא מודעת.

פרדוקסים סטטיסטיים הם דוגמה קלאסית. תארו לעצמכם, למשל, תוכנית טלוויזיה במשחק. יש שלוש דלתות מול השחקן, שמאחורי אחת מהן מכונית, מאחורי השניים האחרים עזים טיפשות. המארח מבקש מהשחקן לבחור באחת הדלתות באופן אקראי כדי למצוא מכונית. הוא בוחר, למשל, בראשון. אבל המנחה המנוסה מחליט להעצים את התשוקות באולפן עוד יותר ובמקום הראשון פותח את הדלת השלישית, מראה לכולם שיש מאחוריו עז. ואז המארח שואל את השחקן: "האם תרצה לשנות את דעתך?"

נראה ששום דבר לא השתנה: המכונית עדיין יכולה להיות מאחורי הדלת הראשונה והשנייה. "למה לשנות את דעתך?" - חושב השחקן. הוא חש נחישות בלתי מעורערת - במהלך האבולוציה, המוח נהג לחבר אותו בכל מצב קשה. רוב האנשים יסרבו להצעת המארח.

אבל חישוב מתמטי פשוט מראה: באופן פרדוקסלי, אם במצב זה אתה עובר לדלת השנייה, הסיכוי לזכות במכונית מכפיל את עצמו! ניתוח הסיבות לפרדוקס של מונטי הול הוא מעבר להיקף המאמר שלנו, אך ניתן לשכנע זאת בניסוי - פשוט על ידי חזרה על ה"משחק "פעמים רבות וחישוב תדירות הניצחון בכל אחד מהמצבים.

יש הרבה דוגמאות דומות. לדוגמה, קשה מאוד להסביר למוח התמים המתמטי שלנו שאם נשלב שתי קבוצות נתונים שונות לאחת, ניתן להפוך את הפרשנות של נתונים אלה.

נניח שיש קבלה לפקולטה לפילולוגיה ומתמטיקה. 80 נשים הגישו מועמדות לפקולטה הפילולוגית, מתוכן 30 נכנסו, ו -20 גברים, מתוכן 5 נכנסו לפקולטה למתמטיקה, 15 מתוך 20 נשים ו -50 מתוך 80 גברים נכנסו לפקולטה למתמטיקה. אם נספור את כל המועמדים יחד, מסתבר ש -45% מהפונים ו -55% מהפונים התקבלו. יש אפליה מגדרית! אגב, אוניברסיטת קליפורניה בברקלי התמודדה עם בעיה דומה בשנת 1973 - התיק אף עלה לדין.

בית המשפט, למרבה המזל, הבין זאת: אם מסתכלים על הנתונים בנפרד, המצב משתנה באופן דרמטי. פילולוגיה בדוגמה שלנו רשמה 37.5% מהנשים מול 25% מהגברים, ומתמטיקה - 75% מהנשים לעומת 62.5% מהגברים. נשים הצליחו בכל מקום טוב יותר מגברים - אך ללא חלוקה למחלקות הנתונים נראים הפוך.

אנו מנתחים, מחשבים ומפרשים את העולם סביבנו כל שנייה. גם אם משהו נראה מובן מאליו לחלוטין, אסור לנו לשכוח שלמרות כל היתרונות שלו, המוח שלנו רחוק מלהיות מושלם.

עובדה מספר 6. קרוב משפחתנו הקרוב ביותר הוא חיידק חד תאי

לבסוף, קבוצה נפרדת של "עובדות מטוגנות" יכולה להתבסס על ג'אגלינג עם קטגוריות מוכרות, אם כי מלאכותיות לחלוטין - תוצרי התרבות שלנו.

ביולוגים מתווכחים על משמעות המושג "מינים" כבר יותר ממאה שנים. עם אורגניזמים גבוהים יותר, הבעיה היא קצת יותר פשוטה: במהלך הרבייה המינית, קל לבדוק אם מינים יכולים להתערבב זה בזה ולייצר צאצאים פוריים. אך מה לגבי חיידקים ואורגניזמים חד -תאיים אחרים המתרבים פשוט על ידי חלוקת התאים שלהם?

התשובה לשאלה זו לעולם לא תהיה, מכיוון שלטבע אין קשר להגדרת המינים שלנו. אנו ממציאים הגדרות בעצמנו, ואז אנו מתווכחים עליהן כשהמציאות לא רוצה להשתלב במסגרת שלהן.

בשנת 1951 נלקחה דגימה של תאי גידול ברחם מהנרייטה לקס אפריקאית אמריקאית. החולה מתה מסרטן כמה חודשים לאחר מכן, אך התאים שלה המשיכו לחיות במבחנה - זו הייתה הפעם הראשונה שמדענים הצליחו בניסוי כזה (כתבנו עוד על הסיפור המדהים הזה בגיליון ינואר 2014, ב מאמר "חיי הנצח של הנרייטה חסרה") …

מאז צצו מספר עצום של שורות תאים אלמותיות אחרות, אך תאי הלה ממשיכים לחיות בתרבות ומשמשים במחקר מדעי על ידי אלפי מעבדות. במשך 60 שנה, מספרם כבר החל להיספר בטונות, הם צברו ערימת מוטציות וחריגות כרומוזומליות (להלה בדרך כלל יש 76 עד 80 כרומוזומים, לעומת 46 בבני אדם), ובכלל, הם הלכו רחוק למדי מהתא האנושי הרגיל.

ביולוגים רבים מאמינים שתאי הלה וכדומה אינם מייצגים מין של הומו סאפיינס, אלא מינים אחרים, חד -תאיים הקרובים אלינו מאוד מבחינה גנטית, אך קיימים בנפרד וללא תלות באדם. אחרים חולקים עליהם: מין כזה (עבור תאי הלה, הוא כונה Helacyton gartleri) אינו משתלב בעץ אבולוציוני הרמוני, בו חיידקים חד תאיים מופרדים מבעלי חיים לפני מיליארדי שנים ומאז הלכו איתם בדרכים שונות. אם נזהה את הלה כמין נפרד, אז המראה של כל גידול סרטני יצטרך להיחשב לאירוע אבולוציוני!

עם זאת, מדוע לא? תאים סרטניים נובעים ממוטציות המאפשרות להם להתחלק במהירות.ברוב המקרים, מערכת החיסון מדכאת זאת. אך חלק מהתאים מצליחים "לפרוץ" ולהמשיך להתרבות מבלי להביט לאחור אל שאר האורגניזם. האין זה מבחר טבעי של תאים מרדניים מצליחים במיוחד שהחליטו לפתע לנטוש את הרב -תאיות?

המציאות המדעית יכולה להיות בלתי מובנת, מוזרה, סותרת. זו אשמת המוח שלנו: מגבלותיו, מוסכמותיו, הרגליו ו"הגדרות "הביולוגיות. מצד שני, האם זה הופך את המדע לפחות כיפי? מימוש המגבלות שלך הוא תמיד הצעד הראשון לקראת משהו מעניין לעזאזל.