úterý 29. září 2015

Konec vědy


Již na počátku 20. století panoval všeobecný dojem, že věda se chýlí ke svému finále. Patrně to byl tou dobou lord Kelvin co ve své přednášce prohlásil, že jen co se vyřeší poslední dva obláčky otázek nad zářením absolutně černého tělesa a světelnou rychlostní hranicí.
Skutečně, teoretický vědecký výzkum vypadá, jako že si za cíl vytyčuje zastavení sama sebe. Kupodivu, tyto obláčky se nevypařily s postupným pokrokem fyziky, a naopak se staly největšími filozofickými záhadami co kdy člověk spatřil. Třeba proto, že kvantová fyzika předpovídá existenci náhody, relativistický svět zase ukazuje pohyb jako pouze relativní vůči každému atomu zvlášť.
Pokud bychom opravdu již všechny zákony vesmíru znali, měli bychom být schopni je sepsat do jedné "finální rovnice", která by měla být schopna vysvětlit cokoliv. Jakkoliv nereálné se to zdá, mnoho fyziků dnes se s tím ztotožňuje a ze všech sil se snaží spojit se současnými poznatky kvantovou teorii a gravitaci, poslední článek. Veškeré paradoxy a problémy v makroskopickém světě, které by pak byly nalezeny by byly prohlášeny buď za chybu ve výpočtu, nebo měření.
V případě ať už zastánců či odpůrců sjednocující teorie jde ale už částečně o subjektivní filozofii, který model se vám zdá elegantnější - jednodušší. Proto ač všichni uznávají Occamovu břitvu (koncept, podle kterého bychom měli vždy volit nejjednodušší teorii) i ostatní vymezující postuláty, rozhodnutí závisí na každém vědci zvlášť.
Zkoumání tohoto druhu se totiž týkají samotné příčiny zákonů přírody - něco, na čem je samotné zkoumání těchto zákonů závislé.

Půl na půl


«návaznost na díl 19
Když se tedy tvoří vzpomínky, prakticky se pouze spojují všechny vjemy, které jsme v dannou chvíli pociťovali. Pokud na ně myslíme - vzpomíname - posilujeme tedy neurální cestu, algoritmus, který se nám co možná nejautentičtěji pokouší tyto pocity znovu navodit, pokud na ně nemyslíme, dříve nebo později se spojení ztratí - zapomeneme je.
Tato teorie nám pomáhá objasnit spousta psychologických jevů. Třeba déjà vu vzniká, pokud vjemy, které právě pociťujeme jsou natolik blízké, že máme pocit, jako bychom situaci prožívali znovu - v mozku máme totiž s těmito vjemy silně spojenou vzpomínku, takže nejeden zbloudilý signál nás tam zavede.
Déjà vu ale není jediním takovým jevem. Například jamais vu - pocit, který vniká, když si stále dokola opakujete nějaké slovo, až vám přijde strašně zvláštní a nepřirozené. Vjem spojený s tímto slovem se totiž zařadí mezi mnoho signálů, které soustavně dostáváme (např. nos mezi očima, slepá skvrna či slabé signály) a náš mozek se již naučil ignorovat.
Presque vu je pak vlastně opak. Znamená  to, že jste si jistí, že něco víte, už už to máte na špičce jazyku, ale za žádnou cenu si na ono slovo nemůžete vzpomenout. Zjistilo se, že mozek totiž nalezne nějaké vcelku velmi podobné slovo a pak pomáhá našim snahám tím, že se snaží blokovat zprávy od slov ostatních - naneštěstí včetně onoho hledaného slova. Toto bylo i velmi dobře ověřeno v experimentech, kdy měla skupina lidí zadané stejné blokující slovo a snažili se přijít na podobné. Lidé si na název nemohli vzpomenout, ale dyž přišel někdo zvenčí, vzpomenul si hned.
Ačkoliv to často vypadá, že psychologické teorie se tvořily bez jakýchkoliv hlubších posudků, přesto často později objevíme jejich funkčnost (ostatně tak, jako úspěch mladého šalamouna z komiksu). Mnoho psychologů ještě před jakýmikoli neurologickými pokusy (např. Erik Erikson) prohlašovalo, že většinu naší osobnoti formuje naše mládí. To se potvrdilo v pokusus s krysami, které nejvíce lízaly své potomky, pokud je matky nejvíc lízaly v mláddí, a k změně této kutečnosti nepomohly ani kruté matky v dospívání či horší podmínky. Vlastně to ale dává smysl. Mládí je obdobím největšího rozpínání mozku a může dát vzniknout základnímu rozpoložení naših myšlenek - charakteru. Ve velmi nedávných výzkumech zjistili, že lidský mozek záměrně odstraňuje vzpomínky z mládí, aby uvolnil nový prostor. Zachovány jsou tedy pouze vzpomínky proceduální paměti, to, co se naučíme ne zapamatujeme, v prvních letech života.

čtvrtek 17. září 2015

O co se stále snaží psi

« návaznost na díl 19 a (12)

Ačkoli to možná zní absurdně, (a králíci nejsou ani schopni na první pokus trávit všechno jak my) neexistuje žádný obecný důvod, proč by civilizace uroborosů měla zaniknout. Dejme tomu, že na konci ocasu by jim pokožka rohovatěla, takže její požírání by bylo jenom neustálá filrtace látek do duležitějších orgánů. Pak nepomůže ani zrádný druhý termodynamický zákon, co zakazuje perpetuum mobile, naopak, při stavbě nových orgánů se nejenže nemusí žádná energie ztratit - metabolismus může být např. poháněný chemickou reakcí ze Slunce a organismus se může stále stávat zdatnějším. Kupříkladu rypoš lysý takto funguje. Jejich populace nestárne a pokud zemřou, pak za to můžou vnější vlivy.
Pokud bychom pak počítali průměrný věk v populaci, využijeme zajímavého evolučního principu zvaného třídění z hlediska stability. Jde o naprosto fundamentální princip pro teori vzniku života: že totiž by se měli udržovat stabilní (či cyklické) děje. Robůtci pohánění otáčející se dvojitou šroubovící, stavěcící nové robůtky (totiž my) zní podle tohoto modelu jako docela dobrý plán. U takových robůtků se časem objeví jak mikroevoluce (silnější přežije) tak makroevoluce (rod, co umí využívat symbiózu přežije). Podle Jamese Lovelocka (Qartán 12) tak vznikla na Zemi symbióza celé biosféry (my dýcháme tolik kyslíku, kolik stihnou spotřebovat stromy, za časů velkých vážek, co potřebovaly mnohem více kyslíku, bylo také na Zemi mnohem více roststlinstva).

pondělí 7. září 2015

Život jako perpetuum mobile

Tam, kde je život, zákony, podle kterých můžeme všechno snadno vypočítat, neplatí. Celá naše planeta působí jako jedno velké perpetuum mobile, kde se látky nerosty stávají stále organizovanějšími. Tento argument bývá často používán proti darwinistické evoluci: Jestliže se neživé látky uskupují do stále uspořádanějších (účelnějších) forem, není to proti druhému zákonu termodynamiky - že totiž entropie se stále musí zvyšovat? Kreacionisté v tom mohou viděět jakýsi řád, který někdo účelně vtiskl do neuspořádané plazmatické polévky po Velkém třesku.
Velmi mě zarazilo, když jsem zjistil, že na tuto otázku se obvykle reaguje řečením, že Země není uzavřený systém. Ze samotné definice entropie to ale organizovanost pomáhá pochopit. Ve vesmíru, kde neustále cirkuluje energie je zkrátka neuspořádanost stále pravděpodobnější. Nelze kopnout míč, tak aby do někoho narazil "vysál jehe energii" a pokračoval dál ještě rychlejší. Proto při jakémkoliv dotyku mezi tělesy se rozložení energie zprůměruje - ten, kdo měl více energie má méně a naopak.
Paradoxně, máme-li tak obrovský zdroj energie, věci se mohou vyvíjet opačně. Například planety, které jsou od Slunce dál, nemají takový teplotní rozdíl mezi póli a rovníkem. Jde o to, že takové malé vzory i vprostřed chaosu pomáhají zvyšovat neuspořádanost světa tím, že berou energii z nadprůměrně teplého tělesa. Proto se i na Zemi mohou vyvinout složité organismy. To nám pomáhá sníženou entropii vysvětlit i přesto, že je jen statistický poznatek. Zodpovězení otázky, zda pro vznik života byl potřeba nějaký složitější vzor při vzniku vesmíru zůstává na každém zvlášť, protože je zkrátka subjektivní. Můžeme se ale těšit, že nové výzkumy, které pátrají po reliktním záření z Velkého třesku, nám toto pátrání trochu usnadní.

pátek 4. září 2015

Sladké pokušení

Nevím jak vy, ale já jsem si vždycky lámal hlavu s tím, jak se jednotlivé buňky (jak je můžete vidět třeba v Byl jednou jeden život) rozhodují co, kdy a jak dělat aby prospěly celému (velice komplexnímu) organismu, a naopak, učíme se o tělesných reakcích jako je zbělání strachem nebo slzení - ale jak se jednotlivé buňky dozvědí rozhodnutí mozku? Nebo snad všechny buňky (tedy i ty které nejsou součástí žádného epitelu - jenom volně plují tělem) reagují na nervové - tedy elektrické signály? A vlastně jak to dělají i třeba rostliny, které reagují na podnět (rostliny určitě nervy nemají)?
Odpovědí jsou mnohdy neurotransmitery (vlastně hormony). Když k nám dorazí nějaký signál ze smyslových orgánů, pokračuje buď kratší cestou - "zvířecím" středním mozkem, nebo delší přes koncový mozek, který už situaci vyhodnotí racionálně, podle toho kam vede cestička uložená k tomuto signálu. Po té jsou tyto látky vyslané specializovanými orgány skrze nervovou cestu, a když dorazí k poslednímu neuronu, signál, který by normálně vyvolal další reakci doběhne až ke konci nejzazšího axonu, a tam vyvolá chemickou reakci, která se ovšem již nepřenese k dalšímu neuronu, nýbrž uvolní látky, které často slouží jako živiny pro cílový orgán, různé buňky pak zvyšují svou aktivitu s přibývající hladinou různých látek. Například při vzrůstající hladině stresu se hladké svalstvo smršťuje, tím přiškrtí tok krve do nepotřebných orgánů a my to vidíme jako zbělání obličeje.

Největší roli hraje ale hraje látkové řízení v navádění neuronů v mozku. Když nervový signál dorazí nakonec v mozku, uvolní látky, které lákají jiné neurony, v klidu zase neurony vylučují látky, které je odpuzují. Když se mezi axony naváže spojení, ukládáme si své vzpomínky. Pokud tedy Johna potkáme v LA, posiluje se spojení mezi Johnem a LA, a pokud si chceme vzpomínku znovu vybavit, procházíme všemy vjemy, které naši vzpomínku tvoří, tím se znovu vylučují lákavé živiny a spojení se posiluje. Naopak pokud na situaci Johna v LA nemyslíme, spojení stále slábne, až se rozpojí a uvolní místo dalším datům.