Tip:
Highlight text to annotate it
X
Mój tytuł: "Dziwniejszy niż możemy przypuszczać. Dziwactwa nauki"
Pierwsza część tytułu pochodzi od J.B.S. Haldane'a
znanego biologa, który powiedział: "Podejrzewam, że
wszechświat jest nie tylko dziwniejszy niż przypuszczamy,
ale dziwniejszy niż jesteśmy w stanie przypuszczać.
Na niebie i ziemi jest nie tylko więcej rzeczy
niż nam się śniło, ale więcej niż możemy wyśnić."
Richard Feynman porównał dokładność teorii kwantowej
w przewidywaniu eksperymentów do określenia szerokości Ameryki Płn.
z dokładnością do grubości włosa.
To oznacza, że teoria kwantów musi w pewnym sensie być prawdą.
A jednak założenia w takiej teorii,
aby przewidywania się sprawdzały są tak tajemnicze,
że nawet sam Feynman powiedział:
"Jeśli myślisz, że rozumiesz teorię kwantów,
to znaczy, że jej nie rozumiesz."
To jest takie "dziwne", że fizycy uciekają się od jednego
do drugiego paradoksalnego wytłumaczenia.
David Deutch w książce "Struktura rzeczywistości"
wychwala interpretację o nazwie "Teoria wielu światów"
ponieważ najgorsze, co o niej można powiedzieć
to, że jest absurdalnie rozrzutna.
Mówi, że wielka i raptownie rosnąca liczba wszechświatów
istnieje równolegle, są niewykrywalne, za wyjątkiem
szczeliny w eksperymentach mechaniki kwantowej.
To jest właśnie Richard Feynman.
Biolog Lewis Wolpert
jest przekonany, że dziwność współczesnej fizyki
to tylko skrajny przykład. Nauka, w przeciwieństwie do technologii,
krzywdzi zdrowy rozsądek.
Wskazuje on, że za każdym razem jak pijesz szklankę wody,
są szanse, że połkniesz cząsteczkę wody,
która przeszła kiedyś przez pęcherz Oliviera Cromwella. (Śmiech)
To podstawowy rachunek prawdopodobieństwa.
Liczba cząsteczek w szklance wody jest znacznie większa
niż liczba szklanek, czy pęcherzy na świecie.
Oczywiście, nie ma nic specjalnego w pęcherzu Cromwella.
Właśnie masz w płucach atom azotu,
który przechodził przez prawe płuco iguandona (dinozaur)
trzeciego na lewo obok drzewa cycad.
"Dziwniejsze niż możemy przypuszczać."
Co powoduje, że możemy przypuszczać cokolwiek
i czy to nam mówi coś o tym, co możemy przypuszczać ?
Czy istnieje wiedza o wszechświecie
poza naszym zasięgiem, ale nie poza zasięgiem
bardziej rozwiniętej inteligencji? Czy są we wszechświecie
rzeczy, z natury nieosiągalne dla naszego umysłu,
jakkolwiek rozwiniętego?
Historia nauki to długa seria
gwałtownych burz mózgów, w których pokolenia
godzą się z coraz dziwniejszą wiedzą o wszechświecie.
godzą się z coraz dziwniejszą wiedzą o wszechświecie.
Przyzwyczailiśmy się do tego, że Ziemia się obraca
a nie, że Słońce wędruje po niebie i trudno sobie wyobrazić
jak wstrząsającą rewolucją intelektualną było to kiedyś.
Wydaje się, że Ziemia jest ogromna i nieruchoma,
a Słońce małe i ruchome. Ale warto odnotować
pytanie Wittgensteina:
"Powiedz mi dlaczego ludzie zawsze mówią, że to naturalne
założenie, że to słońce porusza się wokół Ziemi,
a nie Ziemia wokół Słońca?"
Przyjaciel odpowiedział: "Bo to wygląda tak,
jakby Słońce okrążało Ziemię."
Wittgenstein odpowiedział:
A jakby to wyglądało, gdyby Ziemia okrążała Słońce?" (Śmiech)
Nauka nauczyła nas, wbrew intuicji,
że wyglądające na solidne rzeczy, jak kryształy i skały,
tak naprawdę są "złożone" z pustej przestrzeni.
Popularną ilustracją jest mucha na na środku stadionu,
która reprezentuje jądro w atomie, a stadion obok to kolejny atom.
która reprezentuje jądro w atomie, a stadion obok to kolejny atom.
Nawet najtwardszy, najbardziej gęsty materiał
prawie całkowicie składa się z pustki, sporadycznie zajętej przez cząstki,
tak rzadko rozmieszczone, że nie powinny się liczyć.
Dlaczego skały wyglądają na sztywne, solidne i nieprzenikalne?
Jako biolog ewolucyjny powiem tak: nasze mózgi ewoluowały,
by pomóc nam przeżyć w rzędach wielkości skali i prędkości, w których
działają nasze ciała. Nie ewoluowaliśmy, by poruszać się
w skalach atomowych.
Gdybyśmy ewoluowali, nasze mózgi pewnie postrzegałyby skały
jako pustą przestrzeń. Skały wydają się twarde i nieprzenikalne dla naszych rąk
dokładnie dlatego, że obiekty jak skały i dłonie nie mogą się przenikać
wzajemnie. To pożyteczne założenie dla mózgu,
aby tworzyć pojęcia "solidności" i "nieprzenikalności".
Takie postrzeganie pomaga w sterowaniu ciałami
przez świat mikro skali, w którym żyjemy.
Na drugim końcu skali, nasi przodkowie nigdy nie musieli
poruszać się we wszechświecie z szybkościami bliskimi
prędkości światła. Gdyby tak było, nasze mózgi znacznie lepiej
rozumiałyby Einsteina. Mianem "Śródświata" określę
skalę mikro w jakiej ewoluowaliśmy i działamy.
Nie ma to nic wspólnego ze Śródziemiem.
Śródświat. (Śmiech)
Ewoluowaliśmy w Śródświecie, co ogranicza
naszą wyobraźnię. Łatwo sobie wyobrazić królika
poruszającego się z prędkościami,
z którymi poruszają się króliki i inne rzeczy w innym Śródświecie,
i zderzającego się z obiektami, jak skała, tracąc przytomność.
Przedstawiam wam Generała Alberta Stubblebine'a III,
szefa wywiadu w 1983.
Wpatrywał się w ścianę w Arlington, Virginia, i zdecydował się na coś
niewyobrażalnego. Planował przejść do drugiego biura przez ścianę.
Wyprostował się, wyszedł zza biurka.
Z czego głównie składają się atomy? pomyślał. Z pustki.
Zaczął iść. Z czego głównie ja się składam? Z atomów.
Przyśpieszył kroku, prawie biegł.
Z czego jest ściana? Z atomów.
Muszę jedynie scalić się z "przestrzenią".
Generał Stubblebine mocno wyrżnął nosem w ścianę
Stubblebine, który dowodził 16 tys. żołnierzy
był zażenowany porażką w przechodzeniu przez ściany.
Nie miał wątpliwości, że taka umiejętność
będzie narzędziem w arsenale militarnym.
Kto by zadarł z armią, która to potrafi? To artykuł z Playboya,
który niedawno czytałem. (Śmiech)
Wierzę, że ta historia jest prawdziwa, a czytałem
Playboya, bo był tam też mój artykuł. (Śmiech)
Niewspomagana, wyuczona w Śródświecie ludzka intuicja
ciężko akceptuje to, co powiedział nam Galileo,
że ciężki obiekt i lekki obiekt, bez oporu powietrza
uderzą w ziemię w tej samej chwili.
W Śródświecie, opór powietrza istnieje zawsze.
Gdybyśmy ewoluowali w próżni oczywiste by było
że uderzą w ziemię równocześnie. Gdybyśmy byli bakteriami
ciągle poruszanymi przez ruchy termiczne cząsteczek,
byłoby jeszcze inaczej, ale Śródświat jest za duży,
aby ruchy Browna były zauważalne.
Nasze życie jest zdominowane przez grawitację,
ale praktycznie nie odczuwamy napięcia powierzchniowego cieczy.
Dla małego owada te cechy ulegają odwróceniu.
Steve Grand - to ten po lewej,
Douglas Adams jest po prawej... Steve Grand w swojej książce,
"Stworzenie: życie i jak je stworzyć", jest kąśliwy
jeśli chodzi o nasze relacje z samą materią.
Mamy tendencję do twierdzenia, że tylko solidne, materialne rzeczy
istnieją naprawdę. Fale elektromagnetyczne
w próżni wydają się nierealne.
W epoce Wiktoriańskiej uważano, że fale przenoszone są przez medium - eter.
Materia wydaje nam się wyjątkowa dlatego,
że ewoluowaliśmy, aby przeżyć w Śródświecie,
gdzie takie postrzeganie materii jest użyteczną fikcją.
Wir jest dla Steve'a Granda tak samo realny jak skała.
Wir jest dla Steve'a Granda tak samo realny jak skała.
Na pustyni w Tanzanii, w cieniu wulkanu Ol Donyo Lengai,
znajduje się wydma z pyłów wulkanicznych.
Porusza się w przepiękny sposób.
Technicznie nazywa się to barchanem - cała wydma
porusza się poprzez pustynię na zachód
z szybkością około 17 metrów na rok.
Utrzymuje swój kształt i porusza się w kierunku swoich "rogów".
Dzieje się to tak, że wiatr dmucha piach
w kierunku płaskiego stoku z jednej strony,
gdzie ziarenka z góry staczają się
po drugiej stronie wydmowego sierpa,
i tak właśnie cała wydma w kształcie sierpa się porusza.
Steve wskazuje, że ty i ja jesteśmy
bardziej jak fale niż stałe rzeczy.
Prosi, byśmy pomyśleli o doświadczeniu
z dzieciństwa, które pamiętamy dokładnie, o czymś,
co możemy zobaczyć, poczuć, czy nawet powąchać,
tak jakbyśmy naprawdę tam byli.
Tak naprawdę wtedy tam byliśmy. Jak inaczej
moglibyśmy to pamiętać?
Ale niespodzianka: nie było nas tam.
Żaden atom waszych ciał nie był częścią was
w chwili kiedy to wydarzenie miało miejsce. Materia porusza się
i chwilami łączy się, by stać się wami.
Czymkolwiek jesteśmy, nie jesteśmy tylko materią, która nas tworzy.
Czymkolwiek jesteśmy, nie jesteśmy tylko materią, która nas tworzy.
Jeśli nie przeszły was ciarki, to pomyślcie jeszcze raz,
ponieważ to istotna wiedza.
Nie powinniśmy być tak pewni tego, co jest "prawdziwe".
Gdyby neutrino miało mózg, który ewoluował
wśród innych przodków w skali świata neutrin,
mogłoby nam powiedzieć, że skały składają się z pustki.
Nasze mózgi ewoluowały w skali naszych przodków,
którzy nie potrafili przechodzić przez skały.
"Prawdziwe" dla zwierząt oznacza to, co jest potrzebne mózgowi,
aby pomóc mu przetrwać,
a ponieważ różne gatunki żyją w różnych środowiskach,
istnieje bardzo wiele "prawd".
Nasz "prawdziwy świat" to nie jest prawdziwy świat,
ale model świata, regulowany i dostrajany przez dane jakie odbieramy,
i skonstruowany tak, aby był dla nas użyteczny w świecie rzeczywistym.
Rodzaj modelu zależy od zwierzęcia.
Ptaki potrzebują innego modelu
niż zwierzęta chodzące, wspinające się czy pływające.
Mózg małpy musi posiadać oprogramowanie zdolne symulować
trójwymiarowy świat gałęzi i lian.
Oprogramowanie mózgu kreta tworzy modele
skonfigurowane do użycia pod ziemią.
Mózg nartnika wodnego w ogóle nie potrzebuje pojęcia 3D,
ponieważ żyje na powierzchni wody,
we flatlandii Edwina Abbotta.
Spekulowałem, że nietoperze mogą widzieć kolory uszami,
Model świata jakiego potrzebuje nietoperz, aby poruszać się
w trójwymiarowym świecie i łapać owady
musi być całkiem podobny to tego, którego używa ptak,
np. jaskółka, która poluje w sposób podobny do nietoperza.
np. jaskółka, która poluje w sposób podobny do nietoperza.
To, że nietoperz używa ultradźwięków w ciemnościach,
aby "wprowadzić" informację do swojego modelu,
podczas gdy jaskółka używa światła, jest nieistotne.
Sugerowałem, że nietoperze używają barw czerwonej lub niebieskiej,
by zaznaczyć jakieś "użyteczne" odbicia,
jak faktura powierzchni, jej gładkość itp.,
tak samo jak jaskółki czy my używamy
postrzegania barw, czerwonej, niebieskiej, itd.,
do oznaczania długości fal światła.
Nie ma związku fizycznego pomiędzy kolorem, a długością fali.
Istota modelu jest raczej określana przez to jak będzie
wykorzystywana, a nie przez zaangażowane narządy zmysłów.
Sam J. B. S. Haldane ma coś do powiedzenia o zwierzętach,
których świat jest zdominowany przez zapach.
Psy potrafią rozróżnić dwa bardzo podobne kwasy tłuszczowe:
kwas kaprylowy i kwas kapronowy.
Jedyna różnica to dodatkowa para atomów węgla w łańcuchu.
Jedyna różnica to dodatkowa para atomów węgla w łańcuchu.
Haldane podejrzewa, że pies mógłby umieścić te kwasy
w kolejności ich wagi molowej po zapachu,
tak jak człowiek potrafi ułożyć druty w fortepianu
wg ich długości na postawie ich dźwięku.
Jest jeszcze jednak kwas tłuszczowy, kwas kaprynowy,
który jest bardzo podobny do poprzednich,
ale ma o dwa atomy węgla więcej.
Być może pies, który nigdy nie spotkał tego kwasu,
bez problemu wyobraziłby sobie jego zapach, a my mielibyśmy problemy
z wyobrażeniem sobie trąbki grającej o ton wyżej,
niż trąbki, którą słyszeliśmy wcześniej.
Być może psy, nosorożce i inne zorientowane na zapach zwierzęta
odbierają zapachy tak jak my kolory.
Wyjaśnienie jest identyczne jak przy nietoperzach.
Śródświat - skala rozmiarów i szybkości
w jakich ewoluowaliśmy, aby czuć się komfortowo
jest jak wąski wycinek widma elektromagnetycznego,
które widzimy jako światło o różnych kolorach.
Jesteśmy ślepi na częstotliwości inne niż światło widzialne,
chyba, że użyjemy stosownych przyrządów.
Śródświat to wąski wycinek rzeczywistości,
który oceniamy jako normalny, w przeciwieństwie do
dziwnie bardzo małej lub dużej skali czy prędkości.
Można by stworzyć analogiczną skalę nieprawdopodobieństwa;
nic nie jest całkowicie niemożliwe.
Cuda to wydarzenia skrajnie mało prawdopodobne.
Marmurowy posąg mógłby pomachać do nas ręką gdyby atomy
w strukturze ręki drgały jednocześnie w tę i z powrotem.
Jest ich tak wiele, że nie mają preferencji co do kierunku drgań,
Jest ich tak wiele, że nie mają preferencji co do kierunku drgań,
Jest ich tak wiele, że nie mają preferencji co do kierunku drgań,
więc marmur pozostaje w Śródświecie nieruchomą skałą.
Atomy w dłoni posągu mogłyby przypadkiem drgać
wszystkie w tym samym kierunku, raz za razem.
W takiej sytuacji zobaczylibyśmy machającą do nas dłoń
w Śródświecie. Szanse na takie zdarzenie są tak nikłe,
że pisząc zera od powstania wszechświata
nadal nie napisalibyśmy ich wystarczająco dużo.
nadal nie napisalibyśmy ich wystarczająco dużo.
Ewolucja w Śródświecie nie nauczyła nas radzić sobie
z takimi zdarzeniami; nie żyjemy wystarczająco długo.
W ogromie przestrzeni kosmicznej i w geologicznej skali czasu
to, co wydaje się niemożliwe w Śródświecie
może okazać się nieuniknione.
Jednym sposobem jest policzenie planet.
Nie wiemy ile jest planet we wszechświecie,
ale szacunki mówią o 10 do 20 lub 100 miliardów miliardów.
Dzięki temu możemy oszacować
prawdopodobieństwo zaistnienia życia.
Moglibyśmy zaznaczyć swego rodzaju markery
wzdłuż skali nieprawdopodobieństwa, tak, że przypominałoby
widmo elektromagnetyczne, o którym wspomnieliśmy.
Jeśli życie zaistniało tylko raz -
mam na myśli - raz na każdej planecie,
to byłoby niesamowicie powszechne, lub raz na gwiazdę,
lub raz na galaktykę, lub raz na cały wszechświat,
i to oznaczałoby życie jakie znamy. I gdzieś tam
byłaby szansa, aby żaba zamieniła się w księżniczkę,
czy zaistniała inna podobna "magia".
Jeśli życie pojawiło się tylko raz w całym wszechświecie,
to musi być to nasza planeta, bo o tym mówimy.
Oznacza to, że jeśli chcemy z tego skorzystać,
możemy założyć, że prawdopodobieństwo powstania życia
jest bliskie jednemu na 100 miliardów miliardów.
Nie sądzę jednak, że tak jest.
Sądzę, że życie jest powszechne we wszechświecie.
Ale powszechne, nadal może być taką rzadkością,
że jedne wysepki życia nigdy nie stykają się z innymi, co jest smutne.
że jedne wysepki życia nigdy nie stykają się z innymi, co jest smutne.
Jak zinterpretować "dziwniejsze niż się zdaje?"
Dziwniejsze, niż zasadniczo może się wydawać,
albo niż może nam się wydawać, z ograniczeniami
naszego mózgu do ewolucyjnego rozumienia Śródświata.
Czy możemy, przez wprawę, uwolnić się od myślenia
pochodzącego ze Śródświata i osiągnąć intuicyjne
matematyczne zrozumienie małych skali
albo bardzo dużych? Szczerze nie wiem.
Jestem ciekawy czy moglibyśmy pomóc sobie
w zrozumieniu teorii kwantów jeśli od małego dzieci grałyby
w gry komputerowe, które pokazywałyby świat kulek
przechodzących przez dwie szczeliny;
świat, w którym dziwne zjawiska teorii kwantów
zwiększone byłyby realistycznie dzięki komputerom,
tak, by dzieci mogły się zapoznać z pojęciem świata mikro skali.
Relatywistyczna gra komputerowa,
która ukazuje wzór Lorentza,
żeby ćwiczyć ten sposób myślenia.
Nauczyć dzieci, by tak myślały.
Na koniec, pomyślmy o tym jak wykorzystujemy
Śródświat do rozumienia siebie na wzajem.
Naukowcy dziś skłaniają się ku mechanicystycznemu obrazowi umysłu:
jesteśmy tacy, bo nasze mózgi i nasze hormony są tak zaprogramowane.
jesteśmy tacy, bo nasze mózgi i nasze hormony są tak zaprogramowane.
Bylibyśmy inni, nasze osobowości byłyby inne,
gdyby neuroanatomia i chemia fizjologiczna były inne.
Ale naukowcy są niekonsekwentni.
O kimś, kto źle się zachowuje, jak zabójca dzieci,
powinniśmy myśleć jak o jednostce ze źle funkcjonującą
częścią, którą trzeba naprawić.
Zamiast tego, nawet ci najbardziej mechanicystyczni, jak ja, mówią
Zamiast tego, nawet ci najbardziej mechanicystyczni, jak ja, mówią
"Ty potworze, więzienie jest dla ciebie za dobre."
Albo, co gorsza, próbujemy się mścić,
co powoduje oscylację konfliktu i cykl zemsty,
które stają się powszechne na świecie.
Jednym słowem, myśląc jak naukowcy,
postrzegamy ludzi jako skomplikowane maszyny,
komputery czy samochody, a z ludzkiej perspektywy
zachowujemy się jak Basil Fawlty,
który rozwalił swój samochód, by dać mu nauczkę,
kiedy ten nie chciał zapalić. (Śmiech)
Uosabiamy komputery i samochody
bo, zupełnie jak małpy w lesie,
albo krety pod ziemią
lub nartniki na powierzchni wody,
żyjemy w społeczeństwie, pływając w oceanie ludzi,
w społecznej wersji Śródświata.
Ewoluowaliśmy, by kwestionować zachowania innych,
jako błyskotliwi, intuicyjni psychologowie.
Traktowanie ludzi jak maszyny
może być filozoficznie i naukowo trafne,
ale jest też stratą czasu,
jeśli chce się przewidywać ich zachowania.
Użytecznym modelem zachowania
może być traktowanie go jako celowego,
naznaczonego przyjemnością, bólem, żądzami, intencjami i winą.
naznaczonego przyjemnością, bólem, żądzami, intencjami i winą.
Personifikacja i założenie świadomości celu
to bardzo odpowiedni model zachowania,
więc nie zaskakuje, że ten sam model
stosujemy gdy myślimy o innych rzeczach.
Jak Basil Fawlty i jego samochód,
albo miliony naiwnych ludzi, którzy tak widzą wszechświat. (Śmiech)
Wszechświat jest dziwniejszy niż może nam się wydawać,
bo dobór naturalny dał nam możliwość przypuszczania
tylko tego, co dawało nam możliwość przetrwania
podczas plejstocenu w Afryce.
Może jednak nasze mózgi są tak wszechstronne i giętkie,
że możemy myśleć nieszablonowo o ewolucji?
A może we wszechświecie istnieją rzeczy tak dziwne,
że żadna filozofia, jakkolwiek boska, nie jest w stanie ich wyśnić?
Bardzo dziękuję.