Coming to Our Senses

From Iaprojects

Original Article: English

Title: Coming to Our Senses


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:

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.

Your Ad Here
Personal tools