Original Article: English
|
Title: Coming to Our Senses
Source: http://www.haydenplanetarium.org/tyson/category/subjects/fivesenses
by Neil deGrasse Tyson
From Natural History Magazine, March 2001
Equipped with his five senses, man explores the universe around him and calls
the adventure science.
-- Edwin P. Hubble 1948
Our eyes are special detectors. They allows us to register information not
only from across the room but from across the universe. Without vision, the
science of astronomy would never have been born and our capacity to measure
our place in the universe would have been hopelessly stunted. Think of bats.
Whatever bat secrets gets passed from one generation to the next, you can bet
that none of them are based on the appearance of the night sky.
When thought of as an ensemble of experimental tools, our collective senses
enjoy an astonishing acuity and range of sensitivity. Our ears can register
the thunderous launch of the space shuttle, yet they can also hear a mosquito
buzzing a foot away from our head. Our sense of touch allows us to feel the
magnitude of a bowling ball dropped on our big toe, just as we can tell when a
one-milligram bug crawls along our arm. Some people enjoy munching on habanero
peppers while sensitive tongues can identify the presence of food flavors on
the level of parts per million. And our eyes can register the bright sandy
terrain on a sunny beach, yet these same eyes have no trouble spotting a lone
match, freshly lit, hundreds of feet across a darkened auditorium.
Before we get carried away in praise of ourselves, note that what we gain in
breadth, we lose in precision because we register the world's stimuli in
logarithmic rather than linear increments. For example, if you increase the
energy of a sound's volume by a factor of ten, your ears will judge this
change to be rather small. Increase it by a factor of two and you will barely
take notice. The same holds for our capacity to measure light. If you have
ever viewed a total solar eclipse you may have noticed that the Sun's disk
must be at least ninety percent covered by the Moon before anybody comments
that the sky has darkened. The stellar magnitude scale of brightness, the
well-known acoustic decibel scale, and the seismic scale for earthquake
severity are each logarithmic in part because of our biological propensity to
see, hear, and feel the world that way.
What, if anything, lies beyond our senses? Does there exist a way of knowing
that transcends our biological interfaces with the environment?
Consider that the human machine, while good at decoding the basics of our
immediate environment—like when it's day or night or when a creature is about
to eat you—has very little talent for decoding how the rest of nature works
without the tools of science. If we want to know what's out there then we
require detectors other than the one's we are born with. In nearly every case,
the job of a scientific apparatus is to transcend the breadth and depth of our
senses.
Some people boast of having a sixth sense, where they profess to know or see
things that others cannot. Fortunetellers, mind readers, and mystics are at
the top of this list of those who lay claim to mysterious powers. Insodoing,
they instill widespread fascination in others, especially book publishers and
television producers. The questionable field of parapsychology is founded on
the expectation that at least some people actually harbor this talent. To me,
the biggest mystery of them all is why so many fortune-telling psychics chose
to work the phones on TV hotlines instead of becoming insanely wealthy trading
futures contracts on Wall Street. Quite independent of this profound mystery,
the persistent failures of controlled, double blind experiments to support the
claims of parapsychology suggest that what's going on is non-sense rather than
sixth-sense.
On the other hand, modern science wields dozens of senses. And scientists do
not claim these to be the expression of special powers, just special hardware.
In the end, of course, the hardware converts the information gleaned from
these extra senses into simple tables, charts, diagrams, or images that our
inborn senses can interpret. In the original Star Trek sci-fi series, the crew
that beamed down from their starship to the uncharted planet always brought
with them a tricorder, which was a hand-held device that could analyze
anything they encountered, living or inanimate, for its basic properties. As
you waved the tricorder over the object-in-question it made an audible spacey
sound that was interpreted by the user.
Suppose a glowing blob of some unknown substance were parked right in front of
you. Without some diagnostic tool like a tricorder to help, humans would be
clueless of the blob's chemical or nuclear composition. Nor could we know
whether it has an electromagnetic field, or whether it emits strongly in gamma
rays, x-rays, ultraviolet, microwaves or radio waves. Nor could we determine
the blob's cellular or crystalline structure. If the blob were far out in
space, appearing as an unresolved point of light in the sky, our five senses
would offer us no insight to its distance, velocity though space, or its rate
of rotation. We further would have no capacity to see the spectrum of colors
that compose its emitted light, nor could we know whether the light is
polarized.
Without hardware to help our analysis, and without a particular urge to lick
the stuff, all you can report back to the starship is, Captain, it's a blob.
Apologies to Edwin P. Hubble, but his opening remark, while poignant and
poetic, should have instead been
Equipped with our five senses, along with telescopes and microscopes
and mass spectrometers and seismographs and magnetometers and particle
accelerators and detectors across the electromagnetic spectrum, we
explore the universe around us and call the adventure science.
Think of how much richer the world would appear to us and how much earlier the
nature of the universe would have been discovered if we were born with
high-precision, tunable eyeballs. Dial up the radio wave part of the spectrum
and the daytime sky falls as dark as night, except for some choice locations.
Our galaxy's center is one of the brightest spots on the sky and is located
behind some of the principal stars of the constellation Sagittarius. Tune into
microwaves and the entire universe is aglow with a remnant from the early
universe, a wall of light set forth 300,000 years after the big bang. Tune
into x-rays and the locations of black holes, with matter spiraling into them,
are spotted immediately. Tune into gamma rays and see titanic explosions
scattered throughout the universe at a rate of about one pert day. Watch the
effect of the explosion on the surrounding material is it heats up and glows
in other bands of light.
If we were born with magnetic detectors, the compass would never have been
invented because we wouldn't ever need one. Just tune into Earth's magnetic
field lines and the direction of magnetic North looms like Oz beyond the
horizon. If we had spectrum analyzers within our retinas, we would not have to
wonder what was in the air we were breathing. We could just look at it and
know whether or not it contained sufficient oxygen to sustain human life. And
we would have learned thousands of years ago that the stars and nebulae in the
galaxy contain the same chemical elements found here on Earth.
And if we were born with big eyes and built-in Doppler motion detectors, we
would have seen immediately, even as grunting troglodytes, that the entire
universe is expanding—all distant galaxies are receding from us.
If our eyes had the resolution of high-performance microscopes, nobody would
have ever blamed the plague and other sicknesses on divine wrath. The bacteria
and viruses that made you sick would be in plain view as they crawled on your
food or as they slid through open wounds in your skin. With simple
experiments, you could easily tell which these bugs were bad and which were
good. And of course post-operative infection problems would have been
identified and solved hundreds of years earlier.
If we could detect high-energy particles, we would spot radioactive substances
from great distances. No Geiger counters necessary. You could even watch radon
gas seep through the basement floor of your home and not have to pay somebody
to tell you about it.
The honing of our senses from birth through childhood allows us as adults to
pass judgment on events and phenomena in our lives, declaring whether or not
they make sense. Problem is, hardly any scientific discoveries of the past
century flowed from the direct application of our five senses. They flowed
instead from the direct application of sense-transcendent mathematics and
hardware. This simple fact is entirely responsible for why, to the average
person, relativity, particle physics, and ten-dimensional string theory make
no sense. Include in the list black holes, wormholes, and the big bang.
Actually, these ideas don't make much sense to scientists either, until we
have explored the universe for a long time with all senses that are
technologically available. What emerges, eventually, is a newer and higher
level of common sense that enables a scientist think creatively and to pass
judgment in the unfamiliar underworld of the atom or in the mind-bending
domain of higher dimensional space. The twentieth-century German physicist Max
Planck made a similar observation about discovery of quantum mechanics:
Modern Physics impresses us particularly with the truth of the old doctrine
which teaches that there are realities existing apart from our
sense-perceptions, and that there are problems and conflicts where these
realities are of greater value for us than the richest treasures of the world
of experience.
Our five senses even interfere with sensible answers to stupid metaphysical
questions like, If a tree falls in the forest and nobody is around to hear it,
did it make a sound? My best answer is, How do you know it fell? But that just
gets people angry. So I offer a senseless analogy, Q: If you can't smell the
carbon monoxide, then how do you know it's there? A: You drop dead. (Natural
gas is also odorless to the human nose. For our protection, a pungent smell is
added so that gas leaks can be safely identified and located.) In modern
times, if the sole measure of what's out there flows from your senses then a
precarious life awaits you.
Discovering new ways of knowing has always heralded new windows on the
universe—new detectors we can add to our growing list of non-biological
senses. Whenever this happens, a new level of majesty and complexity in the
universe reveals itself to us, as though we were technologically evolving into
super-sentient beings, always coming to our senses.
|
|
|
Terjemahan: Bahasa Indonesia
|
Judul: Coming to Our Senses
Diterjemahkan dari: http://www.haydenplanetarium.org/tyson/category/subjects/fivesenses
Oleh Neil deGrasse Tyson
Dari Majalah Natural History, Maret 2001
Berbekal dengan panca indera, manusia menjelajahi alam semesta disekitarnya dan
menamakan petualangan tersebut dengan ilmu pengetahuan.
-- Edwin P. Hubble 1948
Mata kita adalah alat pendeteksi khusus. Mata membuat kita dapat menerima
informasi tidak hanya dari ruangan di sebelah kita tetapi juga dari alam
semesta. Tanpa penglihatan, ilmu astronomi tidak akan lahir dan kemampuan kita
untuk mengukur tempat kita di alam semesta ini akan terhalang. Bayangkan
kelelawar. Apapun rahasia kelelawar yang turun dari satu generasi ke generasi
berikutnya, anda dapat bertaruh bahwa tidak ada diantaranya yang berdasarkan
dari bentuk langit di malam hari.
Bila digunakan sebagai alat untuk bereksperimen, kumpulan indera kita
menikmati ketajaman yang menakjubkan dan sejumlah kepekaan. Telinga kita tidak
hanya dapat mendengarkan kerasnya suara pesawat luar angkasa yang lepas
landas, tapi juga dapat mendengar suara nyamuk berputar di sekitar kepala
kita. Rasa sentuh kita dapat merasakan sakitnya saat bola bowling jatuh di
jari jempol kaki kita, juga saat seekor serangga berberat satu miligram
melangkah di tangan kita. Beberapa dari kita menikmati mengunyah kertas
habanero saat lidah kita yang sensitif mengetahui adanya rasa makanan dari
beberapa bagian per sejuta. Dan mata kita dapat melihat cerahnya hamparan
pasir pantai di siang hari, namun mata yang sama juga dapat menangkap cahaya
korek api, yang baru terbakar, sejauh ratusan kaki di dalam sebuah ruangan
yang suram.
Sebelum kita terlalu memuja diri kita sendiri, ingatlah apa yang kita dapat
secara luas, kita tidak melihat detil karena kita melihat dunia secara
logarithmic bukan dengan secara pertumbuhan linear. Sebagai contoh, jika anda
menaikkan kekuatan suara dengan faktor sepuluh, telinga kita akan menganggap
perubahan tersebut relatif kecil. Naikkan dengan faktor dua dan anda akan
merasakannya perubahannya. Hal yang sama juga berlaku pada saat kita mengukur
cahaya. Jika anda pernah melihat gerhana matahari penuh anda mungkin akan
menyadari bahwa seluruh matahari setidaknya tertutup sembilan puluh persen
oleh bulan sebelum orang menyadari bahwa langit telah suram. Perbedaan cahaya
bintang, skala desibel pada suara, dan skala seismic dari kerasnya gempa bumi
setiapnya adalah bagian logarithmic karena tubuh biologis kita cenderung untuk
melihat, mendengar, dan merasakan dunia seperti itu.
Apakah, jika ada, yang diluar jangkauan indera kita? Apakah ada cara untuk
mengetahui apa-apa yang melampaui antar muka biologis kita dengan lingkungan?
Bayangkan jika manusia adalah mesin, walaupun bagus saat menterjemahkan
dasar-dasar dari lingkungan sekitar -- seperti siang atau malam atau saat
sebuah mahluk akan memangsa anda -- tetapi memiliki bakat yang sedikit dalam
menterjemahkan bagaimana seluruh alam bekerja tanpa alat-alat ilmiah. Jika
kita ingin mengetahui apa yang ada di luar sana maka kita memerlukan alat
pendeteksi selain dari yang ada pada badan kita semenjak lahir. Hampir
disetiap kasus, pekerjaan dari para ilmuwan adalah memperluas dan memperdalam
indera kita.
Beberapa orang mengaku memiliki indera keenam, saat mereka mengaku mengetahui
atau melihat sesuatu yang orang lain tidak. Peramal, pembaca pikiran, dan
orang-orang mistis adalah tingkatan teratas dari orang-orang yang mengaku
memiliki kekuatan misterius. Dalam melakukannya, mereka membangkitkan
ketakjuban orang-orang lain, terutama penerbit buku dan produser televisi.
Yang menjadi pertanyaan dari ruang parapsychology ini adalah berharap adanya
setidaknya beberapa orang yang menyembunyikan bakat ini. Menurut saya, misteri
terbesar dari mereka adalah kenapa para peramal tersebut lebih memilih bekerja
lewat telepon dan televisi bukan memanfaatkan kemampuannya untuk menambah
kekayaan dengan meramalkan keadaan Wall Street pada masa depan. Secara
tersendiri ini adalah misteri yang dalam, sering gagalnya sebuah percobaan
yang terkontrol untuk mendukung klaim dari parapsychology ini memberitahukan
bahwa apa yang mereka lakukan tidak masuk akal bukan lah indera keenam.
Di sisi yang lain, ilmu modern menggunakan lusinan indera. Dan para ilmuwan
tidak pernah mengakui bahwa itu merupakan hasil dari sebuah kekuatan khusus,
hanya sejumlah perangkat keras. Pada akhirnya, tentu saja, perangkat tersebut
mengubah informasi sedikit demi sedikit dari indera tambahan ini menjadi sebuah
tabel, grafik, diagram, atau gambar sederhana yang mana indera kita dapat
menterjemahkannya lebih lanjut. Di sebuah serial fiksi Star Trek, anggota yang
dikirim dari pesawat ke sebuah planet yang awam selalu membawa tricorder,
yaitu sebuah perangkat yang dapat menganalisa apa yang mereka temui, hidup
atau tidak hidup, untuk mengetahui sifat dasarnya. Saat tricoder tersebut
digoyangkan ke benda yang tidak diketahui, alat itu akan menghasilkan sebuah
suara yang dapat diterjemahkan oleh pengguna.
Misalkan ada segumpal benda berkilap terhampar di depan anda. Tanpa alat
penelitian seperti tricoder untuk membantu, manusia akan bingung akan
komposisi kimiawi atau nuklir dari gumpalan tersebut. Kita tidak dapat
mengetahui apakah terdapat elektromagnetik, atau apakah ia dapat menangkap
sinar gamma, sinar x, ultraviolet, microwaves atau gelombang radio. Tidak juga
kita dapat menentukan struktur cel atau kristal pada gumpalan tersebut. Jika
gumpalan berada jauh di luar angkasa, tampak hanya sebagai sebuah titik di
langit, panca indera kita tidak dapat mengukur jaraknya, kecepatannya di
angkasa, atau laju perputarannya. Lebih lanjut kita tidak memiliki kapasitas
untuk melihat spektrum warna yang membentuk cahaya yang diterimanya, dan tidak
juga kita mengetahui apakah cahaya terpolarisasi atau tidak.
Tanpa perangkat untuk membantu kita dalam menganalisa, dan tanpa keinginan
untuk menjilat benda tersebut, apa yang dapat anda laporkan kembali ke
pesawat, Kapten, itu adalah sebuah gumpalan. Mohon maaf kepada Edwin P. Hubble,
tetapi pernyataan pembukaan, walau tampak pedih dan puitis, harusnya seperti ini
Berbekal panca indera, berikut dengan teleskop dan mikroskop dan
sejumlah spectrometers dan seismographs dan magnetometers dan
akselerasi dan pendeteksi partikel untuk spektrum elektromagnetik,
kami menjelajahi alam semesta di sekitar kami dan menamakan
petualangan tersebut dengan ilmu pengetahuan
Bayangkan kayanya dunia dan banyaknya alam semesta kita ketahui lebih awal
jika kita lahir dengan mata yang dapat diatur, dengan presisi yang tinggi.
Menggunakan gelombang radio sebagai bagian dari spektrum dan siang hari tampak
seperti malam hari, kecuali untuk lokasi-lokasi tertentu. Galaksi kita
termasuk salah satu tempat terterang di luar angkasa dan berada di belakang
sebuah bintang utama dari kelompok Sagittarius. Bergabung dengan microwaves
dan seluruh alam semesta tampak bercahaya bekas dari alam semesta sebelumnya,
dinding cahaya yang terbentuk 300,000 tahun setelah big bang. Bergabung dengan
x-rays dan lokasi dari black holes, dengan segala hal yang berputar di
sekitarnya, akan langsung terlihat. Bergabung dengan sinar gamma dan dapat
melihat pecahan kapal titanik bertebaran di seluruh alam dengan laju sekitar
satu pert perhari. Melihat di sekitar bahan-bahan efek dari ledakan akan
tampaklah panas dan kilauan di bagian cahaya lainnya.
Jika kita lahir dengan pendeteksi magnet, kompas tidak akan ada karena kita
tidak membutuhkannya. Cukup dengan bergabung dengan jalur magnet bumi dan arah
ke magnet Utara akan terbayang seperti Oz terbentang di horizon. Jika kita
memiliki alat analisis spektrum di retina kita, kita tidak perlu khawatir apa
yang ada di udara yang kita hirup. Kita cukup melihatnya dan dapat mengetahui
apakah terdapat cukup oksigen untuk bertahan hidup. Dan kita seharusnya
mengetahui ribuan tahun lalu bahwa bintang-bintang dan nebula di galaksi
mengandung elemen yang sama dengan yang ada di bumi.
Dan jika lahir dengan mata yang besar dan memiliki pendeteksi gerak seperti
Doppler, kita akan melihat langsung, walaupun hanya dalam bentuk gerutuan
troglodytes, bahwa seluruh galaksi di alam semesta menjauh dari kita.
Jika mata kita memiliki resolusi seperti mikroskop bertingkat tinggi, tidak
akan ada yang menyalahi wabah dan penyakit-penyakit disebabkan oleh sesuatu
yang Maha Kuasa. Bakteri dan virus yang menyebabkan anda sakit akan tampak
saat ia menjalar di makanan atau saat ia merangkat ke bagian luka di badan
anda. Dengan percobaan sederhana, anda dapat mengetahui mana dari mahluk
tersebut yang baik dan mana yang buruk. Dan tentu saja masalah infeksi sesudah
operasi dapat ditangani ratusan tahun yang lalu.
Jika kita dapat melihat partikel berenergi tinggi, kita dapat melihat
radioaktif dari jarak jauh. Tidak perlu lagi alat Geiger. Anda dapat melihat
gas radon menyusup lewat bawah rumah anda tanpa perlu membayar orang untuk
mengetahui hal tersebut.
Pengasahan indera kita sejak dari lahir sampai masa kanak-kanak membuat kita
sebagai orang dewasa mengindahkan hal-hal dan fenomena di hidup kita,
menganggapnya masuk akal atau tidak. Masalahnya adalah, tidak banyak
penemuan dari masa lalu yang tercipta dari penggunaan langsung panca indera
kita. Mereka umumnya berkembang dari penerapan ilmu matematik dan perangkat
keras. Fakta sederhana ini bertanggung jawab terhadap kenapa, pada orang umum,
relativitas, partikel physics, dan teori sepuluh-dimensi string menjadi tidak
masuk akal. Termasuk di dalamnya, black holes, wormholes, dan big-bang.
Sebenarnya, ide ini tidak masuk akal bagi para ilmuwan, sampai kita
menjelajahi luar angkasa dalam waktu lama dengan segala indera teknologi yang
ada. Akibatnya, pada akhirnya, adalah sebuah indera baru dengan tingkat yang
lebih tinggi yang membolehkan ilmuwan berpikir dengan kreatif dan mengindahkan
anggapan tentang dunia awam di bawah atom atau di luar angkasa. Ahli ilmu
fisika dari abad 20 German Max Plank membuat pengamatan yang mirip
tentang penemuan quantum mechanics:
Fisika modern mempengaruhi kita terutama dengan kebenaran dari
doktrin lama yang mengajarkan bahwa terdapat kenyataan selain dari
persepsi-indera kita, dan disanalah masalah dan konflik dimana
kenyataan tersebut apakah bernilai lebih tinggi bagi kita dari pada
kekayaan berharga dari pengalaman di dunia.
Panca indera kita bahkan mempengaruhi jawaban terhadap sebuah pertanyaan
metaphysical seperti, Jika sebuah pohon roboh di dalam hutan dan tidak ada
orang di sekitarnya, apakah ia mengeluarkan suara? Jawaban terbaik saya,
Bagaimana anda tahu pohon itu roboh? Tapi itu hanya membuat orang-orang (yang
bertanya) merasa marah. Jadi saya memberikan analogi yang lebih masuk akal, Q:
Jika anda tidak dapat mencium bau karbon monoksida, lalu bagaimana anda tahu ia
ada di sana? A: Anda mati. (Gas alami tidak memiliki bau bagi hidung manusia.
Sebagai perlindungan, bau-bauan yang tajam ditambahkan supaya bocornya gas
dapat ditemukan dan ditutup.) Di masa maju, jika seluruh anggapan di luar sana
keluar dari akal sehat (indera) anda maka hidup yang berbahaya akan menunggu
anda.
Menemukan suatu cara yang baru dalam mengetahui sesuatu selalu membuka sebuah
jendela baru terhadap alam semesta -- alat pendeteksi baru yang dapat di
tambahkan ke daftar indera di luar badan kita. Bila hal ini terjadi, sebuah
tingkat baru dari keagungan dan kompleksitas di alam semesta akan membuka
dirinya sendiri kepada kita, walaupun kita berevolusi secara teknologi ke arah
mahluk berakal luar biasa, membuatnya masuk akal sehat kita.
|
|