Si estuviéramos viviendo en un mundo microscópico, ¿seguiríamos siendo conscientes del tamaño del universo?

En primer lugar, permítanme decir lo molesto que estoy porque el interrogador me hizo pensar tanto en esto. Pero realmente estoy aprendiendo mucho al intentar responder la pregunta, y la molestia está siendo reemplazada por la emoción de perseguir un desafío. Podríamos ser conscientes de la escala del universo y descubrimos que el universo se está expandiendo.

Imagine que las moléculas de ADN o algo similar a ellas podrían desarrollar inteligencia. Como los sistemas de memoria de ADN ya se han construido y las computadoras de ADN se están desarrollando, esto no es tan descabellado (vea cómo funcionarán las computadoras de ADN – HowStuffWorks). Quizás las moléculas de ADN individuales no podrían desarrollar inteligencia, pero no apostaría contra colecciones de tales moléculas, y con el propósito de tratar esta pregunta, no haré una distinción entre la inteligencia de moléculas individuales y colectivas.

Para descubrir que el universo se está expandiendo, puede ser necesario detectar y decodificar la radiación de galaxias distantes y / o la llamada “última superficie de dispersión” de la que obtenemos la radiación cósmica de fondo de microondas. Esta detección y decodificación es lo que se entiende por espectroscopia. ¿Podrían las moléculas de ADN hacer esto?

Considerando el modelo de onda de la luz, sabemos que cuando las longitudes de onda son significativamente mayores que el tamaño del detector, son efectivamente invisibles. El ADN puede variar en tamaño desde aproximadamente una billonésima parte de un metro hasta más de una millonésima parte de un metro, pero dada la forma en que se hizo la pregunta, ignoraré tamaños de más de una millonésima parte de un metro. En principio, las moléculas de ADN podrían absorber la radiación con longitudes de onda en este rango. Esto excluye la radiación de fondo de microondas, pero es demasiado tenue para que estas moléculas puedan detectar de todos modos. Tal absorción generalmente daría lugar a vibraciones de las moléculas o partes de las moléculas. Suponiendo que las moléculas están suspendidas en el agua, dicha radiación podría pasar a las moléculas que están cerca del aire por donde pasa la radiación. ¡Esto parece esperanzador!

Las moléculas aún necesitarían desarrollar la ciencia de la espectroscopia y tener alguna forma de aumentar en gran medida la cantidad de energía radiante reunida de manera direccional. Eso significa algo así como telescopios de gran apertura.

Aquí hay algunas ideas sobre la ciencia de estas moléculas. ¡En su escala, la mecánica cuántica podría ser una de las teorías más fáciles de llevar a la madurez! Podemos imaginar que podrían desarrollar un nivel de intuición QM comparable a lo que tenemos sobre la mecánica clásica. Esto último les sería mucho más difícil de desarrollar y, suspendidos en su entorno líquido, les costaría mucho incluso notar los efectos gravitacionales. La teoría general de la relatividad les llegará muy tarde o nunca.

Sin embargo, dado que la espectroscopía se desprende mejor de QM, están en buena forma para desarrollar una comprensión de esta ciencia. De hecho, en su escala podrían encontrar fácil desencadenar detalles en reacciones químicas y estudiar la radiación absorbida y emitida en tales procesos. Pero, ¿cómo llegarían al punto de que tendría sentido para ellos mejorar la luz proveniente de fuera de su entorno?

Quizás algunos de ellos estarían disfrutando de unas vacaciones dentro de las partes del tubo de cañas muy pequeñas y al hablar entre ellos notarían que cuando la caña giraba al azar en una dirección diferente, más o menos de ellos harían vibrar de maneras que indican absorción de radiación. ¡Algún ADN equivalente a Galileo eventualmente concluiría que hay fuentes localizadas de radiación por ahí! Por supuesto, ella no sería creída al principio, pero las sociedades científicas de ADN eventualmente llegarían a aceptar esta idea radical.

Luego construirían telescopios de lámina (estos serían de estructura similar a los telescopios de rayos gamma que tenemos en órbita). Las colecciones de tales cañas les darían más poder de recolección de radiación. Utilizarían los imanes naturales a nanoescala que las bacterias ya usan para orientarse para determinar y registrar direcciones. Después de un tiempo se darían cuenta de que viven en una cosa gigante giratoria. Luego, al usar el telescopio de láminas más grande, verían espectros ligeramente compensados ​​de lo que se espera de ciertos elementos y se darían cuenta de que algo está cambiando la energía de manera sistemática. A menos que vivan en una piscina de agua bastante caótica, podrían tener problemas para encontrar una relación que conecte los cambios de energía a las velocidades relativas de la fuente y los observadores, pero eventualmente lo entenderían.

¡Ahora “verían” que muchas de las fuentes de luz se están alejando de ellos! Alguien explicaría esto con una hipótesis de universo en expansión, pero dado que no habría ninguna otra evidencia de esto (no serían capaces de observar las longitudes de onda más largas de la radiación de fondo de microondas), habría mucho escepticismo. Aún así, es posible que seres tan inteligentes se den cuenta de esto. Incluso podría estimularlos a descubrir alguna teoría de la gravedad.

Hay otra posibilidad completamente diferente, pero podría no estar en el espíritu de su pregunta. Si nuestros seres están hechos de ADN, eventualmente notarán que pueden combinar fuerzas en formas que codifican organismos más grandes. Podrían elegir experimentar con esto e impulsar una especie de evolución con la esperanza de construir seres inteligentes a escalas cada vez más grandes. Estos seres podrían construir instrumentos para los seres de ADN y darles la información sobre el universo más grande que sería difícil para los seres de ADN por sí mismos. Tal vez eso ya sucedió, y las comunicaciones de las que no somos conscientes van a las partes más inteligentes de nuestro ADN. ¡Ojalá pudiéramos hacer esta comunicación de dos maneras! La cura del cáncer podría ser fácil, suponiendo que nuestros señores del ADN deseen que el cáncer se cure. De acuerdo, hay al menos una historia de ciencia ficción que trata esta segunda idea, pero no recuerdo el nombre de la historia o del autor.

Si escribes una historia de SF sobre la primera parte de mi respuesta, me gustaría discutirla contigo.

No, pero no por la razón que piensas.

Se requiere un número mínimo de neuronas para tener un complejo cerebral lo suficientemente grande como para comprender uno mismo, el tamaño de uno y la relación de uno con el tamaño del universo. Las neuronas son células muy grandes. Incluso sin conocer el requisito mínimo exacto del tamaño del cerebro, podemos suponer que es mucho más de lo que cabe dentro de una criatura microscópica.

Hemos desarrollado una tecnología significativamente más pequeña que las neuronas de la carne. Los nuevos chips TrueNorth de IBM caben 256 neuronas virtuales en el espacio de una sola neurona de carne. Esta densidad da un problema diferente: el calor. Una criatura microscópica carece de un área de superficie suficiente para disipar el calor generado por tantas neuronas. Al contemplar su lugar en el universo, se cocinaría a sí mismo.

En cuanto a nuestro propio tamaño, no somos más que manchas microscópicas dentro del universo. Si fuéramos la mitad o el doble, es poco probable que nuestro tamaño haga la diferencia. Para poner el problema en escala *, nuestro universo observable es 10 ^ 5 veces más grande que nuestra galaxia, y nuestra galaxia es 10 ^ 21 veces más grande que un humano. Con números tan grandes, la diferencia de 10 ^ -7 entre nuestro planeta y un humano o la diferencia de 10 ^ -6 entre un humano y una diatomea parece insignificante.

* números al dorso del sobre, no se debe confiar de ninguna manera rigurosa.

Cuando era niño, leí un cuento fantástico sobre este tema llamado “Tensión superficial”. Es una perspectiva encantadora y vale la pena leerla.

Nuestra capacidad de comprender la escala del universo no es realmente una función de nuestro tamaño, aunque no está claro qué tan pequeño puede ser un ser inteligente. La escala que necesitamos abarcar va

  • De la longitud de Planck de [matemáticas] 1.6 \ veces10 ^ {- 35} m [/ matemáticas]
  • A través del tamaño de un átomo de hidrógeno de aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {- 10} m [/ matemáticas]
  • A través del tamaño de un humano a aproximadamente [matemáticas] 2 \ veces10 ^ {0} m [/ matemáticas]
  • A través del diámetro de la Vía Láctea a aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {19} m [/ matemáticas]
  • Al diámetro del Universo observable a aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {25} m [/ matemáticas]

Supongo que podría reducir su tamaño en cuatro o cinco órdenes de magnitud y no tener ningún problema fundamental. Más allá de eso podría tener algunos problemas de complejidad biológica / química / física. Siempre que pueda recibir e interpretar la radiación electromagnética en todo el espectro, puede determinar la escala del universo independientemente de su propio tamaño.

En términos relativos, somos prácticamente microscópicos en relación con el universo: ¡resistiré el impulso de citar la canción del universo de Monty Pythoin aquí! Entonces, ¿estamos realmente conscientes de su tamaño como lo estamos ahora? No mucha gente puede entender las cifras citadas sobre nuestra estrella o planeta más cercano y cuanto más nos adentramos en el espacio, más difícil resulta concebir esa distancia. porque no tenemos un estándar para ponerlo al lado. Si te digo que esta nueva ciudad está tan cerca como tú, tienes un punto de referencia: si te digo que debes conducir durante 3 horas para llegar de nuevo, podría darte una idea aproximada. Sin embargo, si digo que debes ir a Mack 2 durante los próximos tres años, ¿cuántas personas pueden imaginar eso? Por lo tanto, para volver a la pregunta, aún podemos ser conscientes, ¡pero comprenderlo no sería más fácil!

Yo diría que sí, con la condición de que reconociéramos el tamaño, la escala y nuestro lugar en esa escala, y pudiéramos comprender la inmensidad del universo de una manera similar a nuestra comprensión de nuestro tamaño actual.

Como Peter Dean señala correctamente, de todos modos somos bastante microscópicos en relación con el universo, por lo que un orden de magnitud de cualquier manera no hará mucha diferencia.

Línea de fondo; Lo que importa no es el tamaño en , lo importante es su comprensión en relación con todo lo demás.

Si. Si los seres inteligentes pudieran ser tan pequeños, con el tiempo podrían resolver el universo más grande. Pero si vivieran bajo el agua, podría tomar más tiempo.

Este problema se aborda en la tercera y cuarta parte de The Seedling Stars, una novela de SF.