سرشت علم(۵۶): نمونه­ ی کاربردی – پایه ­ی اتمی‌ حس­ های پنج ­گانه

جمعه, ۱۴ام تیر, ۱۳۹۸
اندازه قلم متن

دکتر ریموند رخشانی

مقاله و فایل صوتی پنجاه و ششم

با سلام، من ریموند رخشانی هستم و حوزه کارشناسی من مهندسی‌ سیستم‌ هاست، و تخصص من در بکارگیری اندیشه سیستمی‌ برای انتقال فن آوری و اجرا و پیاده سازی تولید فراورده‌ های نوین می‌‌ باشد.
در این سلسله از مقالات و فایل‌ های صوتی، کوشش می کنم که علم مدرن را (به زبان فارسی) از پایه به دوستانی که علاقمند هستند، در حد توان، ارائه کنم. از اساتید، پژوهشگران و اندیشمندان عزیز، خواهشمندم که لینک‌ ها را به دوستان و بویژه به جوانان دانش پژوه ما (که اغلب دسترسی نظام مند برای آشنایی با علم مدرن – به زبان فارسی – ندارند) ارسال فرمایند.

لینک همه مقالات و فایل‌های صوتی پیشین در پایان مقاله گذاشته شده است.

دوستانی هم که در شبکه‌ های اجتماعی حضور دارند، می توانند این مجموعه فایل‌ های صوتی و مقالات “سرشت علم” را از ابتدا از طریق لینک تلگرام زیر با دوستان دیگر شریک شوند. با احترام، ر. رخشانی

(“https://t.me/natureofscience”)

نمونه­ ی[۱] کاربردی[۲] – پایه ­ی اتمی‌ حس­ های پنج ­گانه[۳]

بَرداشت[۴] ما از هستی‌ ناشی‌ از عَلایمی الکتروشیمیایی[۵] در مغزِ ماست[۶].

چرا آسمان آبی، غروب سُرخ و برگ درختان سبز است؟

حس‌ هایِ پنج­ گانه­ ی ما[۷] داده‌ هایِ ورودی به مغز ما را فراهم می‌‌ کنند تا دریافتِ مادی ویژه­ ی خود را برای بَرداشت از جهان داشته باشیم[۸]. هریک از آن داده‌ ها در اثر درهم ­کُنشِ اتم‌ های دنیایِ بیرون ما با اتم‌ هایِ سیستم‌ هایِ حسیِ ما[۹] میانجی­ گری[۱۰] می ‌‌شود.

“واقعیتی” که ما تجربه می‌‌ کنیم، شادی و یا اندوه ما، یادواره‌ ها و آرزو‌های­ مان و غیره در اثرِ همان علایمِ الکتروشیمیایی‌ هستند[۱۱]. پرسش این است که چگونه دنیای بیرون از ما بر اندام‌ هایِ حسی ما اثر کرده و اطلاعات را به مغز ما می ­فرستد.[۱۲]

  • سلول‌ ها، واحد‌هایِ بنیادینِ سازمانیِ[۱۳] کالبدِ ما هستند[۱۴] و ساختارِ سلول‌ ها، هم برایِ واکنش به انگیزه‌ ها حیاتی ­ست و هم برایِ تراگسیل یا انتقال علایمی‌ که به مغز پیام می ‌‌دهد، جنبه­ ی کلیدی دارد[۱۵].
  • پوسته ­ی هر سلول[۱۶] از چربی‌ ساخته شده ­است و وظیفه ­ی آن کنترلِ ورود و خروج جریانِ موادِ شیمیایی ‌­ای حل­ شدنی در آب­ است[۱۷].
  • ملکول‌ هایی ویژه و تخصصی در دیواره­ ی پوسته، کانال‌ هایی‌ را باز و بسته می‌‌ کنند تا یون‌ ها (ions) در واکنش به محرک یا انگیزه‌ هایی‌ ویژه [۱۸]بدرون و یا به بیرون سلول منتقل شوند[۱۹].
  • برخی‌ از کانال‌ هایِ یونی[۲۰]‌ به موادی شیمیایی‌ که لیگاند نامیده می‌‌ شوند (مانند هورمون­ ها، داروها و پادزا‌ها[۲۱]) واکنش نشان می ‌‌دهند. لیگاند‌ها اغلب‌ به دیواره­ ی سلولی می ‌‌چسبند و نزدیک به کانال ‌های یونی برای بازوبسته ­شدنِ آنها دستورالعمل صادر می‌‌ کنند[۲۲].
  • برخی‌ دیگر از کانال ‌های یونی، به فشار وارده بر پوسته­ ی سلولی واکنش نشان می ‌‌دهند و بازوبسته­ می ­شوند[۲۳].
  • برخی‌ دیگر از کانال­ ها از طریق پمپ ‌هایی‌ که از انرژیِ پتانسیلِ شیمیایی ­ای‌ ذخیره­ شده[۲۴] نیرو می ‌‌گیرند باز و بسته ­شده، یون‌ ها و ملکول‌ ها را بدرون و یا به بیرون از سلول­ ها هدایت می ‌‌کنند[۲۵].

واحدِ بنیادینِ سلولیِ سیستمِ عصبی[۲۶]، یاخته­ ی پی ­ای  یا یاخته­ یِ عصبی[۲۷] نامیده می ‌‌شود[۲۸].

  • یاخته­ ی پی ­ای، کالبدی سلولی[۲۹] شبیه به همه­ ی سلول‌ ها دارد[۳۰].
  • اضافه بر آن، یاخته ­ی پی­ ای یا یاخته­ یِ عصبی، دنباله­ ی طولانی ­ای که آسچه یا آسه[۳۱] نامیده می‌‌ شود دارد. هر آسچه، صد‌ها و حتی هزارها  دنباله‌ های کوتاه ­تر دارد که آنها را  تارچه یا پی ­شاخه[۳۲] می‌‌ نامند[۳۳].
  • آسچه‌ ها از طریق فرستنده‌ هایی‌ عصبی[۳۴] و علامت‌ هایی‌ که با رهاکردن موادی شیمیایی،‌ یعنی‌ از طریق موادی که موجبِ تراگسیل یا انتقال انگیزه ‌ها و پیام‌ ها هستند[۳۵]، با تارچه‌ ها در تماس ­اند و از طریق آنها با یاخته‌ های عصبی دیگر ارتباط[۳۶] برقرار می‌‌ کنند. [۳۷]
  • موادِ شیمیایی‌ از شکاف‌ هایی‌ بنام سیناپس[۳۸] که محلِ تماسِ دو عصب هستند گذر می‌‌ کنند[۳۹].
  • یاخته‌ های پی­ ای اغلب باری معادل با (۰.۰۷-) ولت دارند[۴۰].
  • دلیلِ این بارِ منفی‌ آن است که تعداد یون ‌های مثبتِ سدیم، که در خارج از یاخته­ ی عصبی وجود دارند، از تعداد یون‌ های مثبتِ پتاسیمی که در داخلِ یاخته­ ی عصبی ­­اند بیشتر است[۴۱].
  • در واکنش به هر انگیزه ­ای، کانال‌ های یونی‌ بازشده یون‌ های مثبتِ سدیم به داخلِ یاخته سرازیر می‌‌ شوند و بارِ منفی‌ آن را به بارِ مثبت تغییر می ‌‌دهند[۴۲].
  • در کمتر از چند میلی‌ ثانیه کانال‌ های پتاسیم بازشده و یون ‌هایِ مثبت به بیرون ریخته می‌‌ شوند و یاخته به ولتاژِ منفی  (۰.۰۷-) اولیه­ ی خود بازمی‌‌ گردد.
  • این تغییرِ ولتاژِ لحظه­ ای که پتانسیلِ کنشی نامیده شده[۴۳]، بلافاصله از آسچه به  تارچه‌ ها و سپس به یاخته‌ های عصبیِ دیگر منتقل می‌‌ شود[۴۴].
  • بسته به نوع یاخته ­ی پی ­ای، علامت‌ ها بین ۱ تا ۱۰۰ متر در ثانیه سرعت دارند[۴۵].

همه ­ی آنچه ما اِحساس یا حِس کردن[۴۶] می ‌‌نامیم پیامدِ درهم­ کنشِ سلول‌ هایِ گیرنده­ ی تخصصیِ ما[۴۷] با اتم‌ ها و ملکول‌ های‌ محیطِ زیست ما هستند[۴۸]. سلول‌ هایِ گیرنده­ ی تخصصی از طریقِ یاخته‌ های عصبی ما علامت ‌هایی‌ مشخص و مناسب[۴۹] را به مغز ما می‌‌ فرستند[۵۰] تا مغز را از این تغییر آگاه سازند[۵۱].

حسِ لمس در ما (یا لامسه) در اثرِ برخورد اتم‌ ها با گیرنده‌ های سلولی‌ تخصصیِ ما به وجود می ‌‌آید[۵۲] – که در واقع واکنشِ سلول‌ هایی‌ تخصصی به فشار‌هایی فیزیکی‌ است.

  • در حقیقت لایه ­ی خاصی‌ از کنترل­ کننده‌ های کانال‌ هایِ یونی[۵۳]‌ ما در اثرِ تاثیرپذیری از فشار، واکنش نشان داده و باز و بسته می‌‌ شوند و  در واقع ذرّه­ ها، ریزک‌ ها و یا گویچه‌ هایِ لمسیِ[۵۴] زیرِ پوست[۵۵]، به چنین انگیزه ­ای واکنش[۵۶] نشان می ‌‌دهند[۵۷].
  • میزان حساسیتِ لمسی در هر قسمتی‌ از بدن ما متناسب با میزانِ تمرکزِ دریافتگر‌هایِ لمسی[۵۸] در آن منطقه از بدن ماست که تاثیر می‌‌ پذیرند.
  • اضافه بر آن، اندازه­ ی ارتباطات (خوشه ها[۵۹]) در آن بخش از مغزِ ما که وظیفه­ ی رسیدگی به علایم را دارد نیز درجه­ ی حساسیت ما را تشدید می ‌‌کند.

حساسیت به حرارت در سلول‌ هایِ تخصصیِ گیرنده­ ای[۶۰] واقع شده­ اند که به انرژیِ جنبشی[۶۱] ملکول‌ هایی‌ که با آن سلول ‌ها در تماس قرار می‌‌ گیرند واکنش نشان می ‌‌دهند[۶۲].

  • هم گیرنده‌ هایِ سرد-حسایی (حساس به سرما) و هم گرم-حسایی  وجود دارند [۶۳].
  • این گیرنده‌ ها را گیرنده‌ های آستانه ­ای [۶۴]می ‌‌نامند، چرا که آنها تا زمانی‌ که گرما یا سرما به درجه ­ی معینی برسد علایمِ خود را اِرسال نمی ‌‌کنند.
  • گیرنده‌ هایِ سرد-حسایی کانال ‌هایی یونی دارند که ترجیحا یونِ کلسیم (Ca۲+) را بداخلِ سلول فرستاده و پتانسیلی کنشی را آغاز می‌‌ کنند.
  • سلول ‌هایِ گرم-حسایی که به درجه حرارت‌ های بالا واکنش نشان می‌‌ دهند درست مانند سلول‌ هایی چشایی[۶۵] عمل می‌‌ کنند که به فلفلِ تند واکنش نشان می‌‌ دهند.

شنوایی در نتیجه­ ی ردیابیِ تغییراتِ جزییِ فشار[۶۶]  در هواست[۶۷]. صدا موجی است که در هوا، شبیه به فنری[۶۸] که منقبض و منبسط می‌‌شود، سفر می ‌‌کند[۶۹].

  • اجسامِ در ارتعاش مانندِ سیمِ آلاتِ موسیقی‌، حنجره، ساز‌های کوبه­ ای و غیره تولیدِ موج می‌‌ کنند[۷۰].
  • سرعتِ ارتعاشات، طولِ هر موج را معین می ‌‌کند که در آواز دانگ[۷۱] نامیده می ‌‌شود[۷۲]. هر دوبرابرشدنِ طولِ موج یک اکتاو[۷۳] نامیده می‌‌ شود.
  • طیفِ شنوایی آدمی‌ نزدیک به ۱۰ اکتاو است که تقریبا از فرکانسی با ۲۰ طولِ موج تا ۲۰۰۰۰ طولِ موج را در هر ثانیه شامل می ‌‌شود[۷۴].
  • فرا یا ماورایِ صدا و فرو یا مادونِ صدا از طیف شنوایی آدمی‌ بیرون ­اند[۷۵].
  • میزان انرژیِ ارتعاشات، شدتِ انقباض و انبساطِ هوا را تعیین می‌‌ کند که ما بعنوان بلندیِ صدا[۷۶] می‌‌ شناسیم.
  • اگرچه توانایی شنیدنِ صدایِ بلند در انسان بسیار بالاست، اما می ‌‌تواند به شنوایی صدمه بزند.

ساختارِ گوش آنچنان تکامل یافته است[۷۷] که می ‌‌تواند صدا‌ها را ردیابی، تقویت و دریافت کند[۷۸].

  • ملکول ‌های هوا در ارتعاشاتِ متناوبِ خود بر پرده ­ی گوش[۷۹] فشار می ‌‌آورند.
  • این ارتعاشات به استخوان ‌های گوشِ میانی و به حلزونِ گوش[۸۰]، که حاملِ مایعی است، منتقل می ‌‌شود[۸۱].
  • ارتعاشاتِ موجیِ این مایع موجبِ بحرکت درآوردن و پس­ و پیش شدن تار‌هایی عصبی شده و این تار‌ها علایمی الکتروشیمیایی  تولید می‌‌ کنند.
  • این علایم از طریقِ عصب ‌هایِ شنوایی[۸۲] به مغز منتقل شده و بعنوان صدا‌هایِ محیط ارزیابی می‌‌ شوند.

حسِ بویایی در اثر اتصال ملکول‌ هایِ مخصوصی است که خود را به گیرنده‌ هایی‌ ویژه­ ی  بینی‌ وصل می‌‌ کنند[۸۳]. همه­ی ملکول‌ هایِ ارگانیک شکلی‌ سه ­بعدی[۸۴] دارند که شیوه ­ی برهم ­کنشِ آنها را با دیگر ملکول ‌ها تعیین می ‌‌کند[۸۵]. سیستمِ بویایی[۸۶] براساس مکانیسم “قفل و کلیدی” کار می ‌‌کند[۸۷].

  • انسان‌ها حدودا ۳۸۰ “قفلِ” مشخص بویایی دارند که به پایانه‌ های عصبی درونِ بینی ‌‌شان متصل ­اند.
  • موش‌ها چیزی حدود ۱۰۰۰ “قفلِ ” بویایی دارند.
  • اگر ملکول‌ هایِ هوا  که واردِ بینی‌ می ‌‌شوند حاویِ “کلید “بویایی ­ای باشند که شکل ‌شان به یکی‌ از “قفل”‌ها بخورد، سبب ایجادِ علامتی الکتروشیمیایی‌ در یاخته­ ی عصبیِ متصل به آن می‌‌شوند.
  • اگر این ملکول‌ ها به هیچ یک از “قفل”‌ها نخورند بی‌­ بو خوانده می ‌‌شوند.
  • انسان‌ ها اغلب هم در تعدادِ “قفل”‌های بویایی و هم در میزان حساسیتِ خود متفاوت ­اند.

حسِ چشایی در اثر اتصالِ ملکول ‌های مشخصی‌ است که خود را به گیرنده‌ های‌ مشخص و ویژه­ ی رویِ زبان وصل می‌‌ کنند. سیستمِ چشایی در بسیاری موارد شبیه به سیستمِ بویایی عمل می‌‌ کند.

  • ملکول‌ های “کلیدیِ” ویژه ­ای در غذا با قفل‌ هایی‌ بر رویِ پرز‌هایِ چشاییِ [۸۸]زبان جفت می ‌‌شوند[۸۹] و سپس علایمِ الکتروشیمیایی ­ای را به مغز می ‌‌فرستند.
  • اگر در حسِ بویایی چیزی نزدیک به ۳۸۰ نوع گیرنده  داریم، حسِ چشایی تنها ۵ نوع مشخص گیرنده بیشتر ندارد[۹۰]: شوری، شیرینی‌، ترشی، تلخی‌ و گسی[۹۱].
  • البته مزه یا طعم[۹۲] اغلب با درهم­ آمیزی یا درهم ­شدنِ علایمی‌ از دیگر حس ‌ها شکل می ‌‌گیرد[۹۳]. برای نمونه بویِ غذایی که از طریقِ بینی‌ استنشاق می ‌‌شود در شکل ­گیری طعم و مزه نقش دارد. شکل و آرایش غذا هم در تجربه ­ی طعمی یا مزه ­ای هر غذا بی ­تاثیر نیست. حتی تماس با غذا که از طریقِ سلول‌ های لمسی به مغز متصل می‌‌ شود تجربه­ ی طعمی غذا را شکل می ‌‌دهد.

بینایی[۹۴]، توانایی‌ هر چشمی در ردیابی تشعشعاتِ امواجی الکترومغناطیسی‌ است[۹۵].

  • هر بارِ الکتریکی‌ که ذرّه­ ای را به شتاب در آورد امواجِ الکترومغناطیسی‌ آزاد می‌‌ کند، چه الکترونی‌ باشد که در اتمی‌ تغییرِ مدار می‌‌ دهد و چه ذرّه ­ای باشد که رها شده است.
  • طولِ موج  در هر موجی با انرژی فوتون‌ های آن رابطه­ ی معکوس دارد.
  • طیفِ طولی امواجِ گسیل ­شده در گیتی‌ می­ تواند از یک تریلیاردم میلیمتر تا صد‌ها کیلومتر باشد[۹۶].
  • امواجِ الکترومغناطیسی‌ دربرگیرنده ­ی امواجِ رادیویی، میکروموج­ ها، نور فروسرخ یا مادونِ ­قرمز، نورِ قابل ­رویت[۹۷]، نورِ فرا یا ماورای­ بنفش، اشعه ­ی ایکس و اشعه­ ی گاما است.
  • طیفِ الکترومغناطیسی‌ ۵۰ اکتاوِ  است. هر دوبرابرشدنِ طولِ موج یک اکتاو  نامیده می‌‌ شود.

چشمِ آدمی‌ تنها به یک اکتاو از ۵۰ اکتاوِ موجود حساسیت دارد یعنی‌ به آنچه نورِ قابل ­رویت[۹۸] نامیده می‌‌ شود.

  • این طیف بسیار باریکِ حساسیت چشمِ آدمی‌ در اثر سه چیز شکل گرفته ­است: ۱- تشعشعاتِ خورشیدی، ۲- بخشِ بسیار کوچکی از آن تشعشعات که از درونِ جوّ یا آتمسفر امکان گذار دارد و ۳- ساختارِ چشم.
  • قسمتِ جلویِ ساختارِ به گونه ­ای تکامل یافته که می‌‌ تواند نور را جمع ­آوری کرده، بدرون فرستاده و بدان تمرکز دهد.
  • شبکیه [۹۹]که در قسمتِ پشتِ تخمِ چشم قرار دارد، نورِ متمرکزشده را دریافت می ‌‌کند و انرژی آن را به علایمی‌ الکتروشیمیایی‌ تبدیل می‌‌ کند که از طریق عصبِ بینایی به مغز منتقل می‌‌ شوند[۱۰۰].
  • در حدود بیش از ۱۲ منطقه­ ی مغزی تاکنون شناخته شده­ اند که وظایف ‌شان درهم­ کردن و ادغامِ آن علایم است تا بتوانیم تصاویر دنیای پیرامونی و بیرون از خود را دیده و شناسایی کنیم[۱۰۱].

مغز انسان برای آفریدن واقعیتی که ما تجربه می ‌کنیم[۱۰۲] همه­ ی این علایم را جمع ­آوری، ارزیابی، تفسیر و ادغام می‌‌ کند[۱۰۳].

  • مغزِ آدمی‌ در حدودِ صد میلیارد یاخته ­ی عصبی  دارد که هریک از آنها هزارها تا صد‌ هزار یا بیشتر ارتباط و اتصال با یاخته‌ های عصبی[۱۰۴] دیگر دارند[۱۰۵].
  • با روبرویی با هر انگیزه­ ای[۱۰۶] ، هر تجربه نوینی، هر پدیده تازه ای ، هر یاخته ­یِ عصبی حسی علایمی‌ را به منطقه­ ی مشخصی‌ از مغز منتقل می ‌‌کند[۱۰۷].
  • سپس یاخته‌ های عصبی آن منطقه ­ی مغز در تعامل با یاخته‌ هایی عصبی (از چند تا حدود ۱۲ منطقه­ ی دیگر مغز از میان بیش از ۵۰ حوزه تخصصی مغزی) علایم را تفسیر می‌‌ کنند و با هر تجربه نوین، ارتباطات و اتصالات یاخته ای نوینی در آن مناطق  می سازند.

بنابر این از دیدگاه اتمی دنیایِ پیرامونِ ما آگاهیِ‌ ما را اینچنین شکل می‌ دهد[۱۰۸]:

  • آسمان را آبی‌ می‌‌بینیم بدلیلِ آنکه ملکول‌ هایِ هوا طولِ موجِ آبیِ‌ نورِ خورشیدی را به هر سویی پراکنده می‌‌ کنند؛ و هنگامیکه واردِ چشم ما می‌‌ شوند، آن طولِ موج مشخص، موادِ شیمیایی‌ حساس به نورِ آبی[۱۰۹]‌ را بر شبکیه­ ی چشم ما بر می ‌‌انگیزانند تا علایمی‌ الکتروشیمیایی‌ را از طریقِ عصبِ بینایی به منطقه ­ای در مغز ما بفرستند[۱۱۰]. سپس یاخته‌ هایِ عصبی آن منطقه­ ی مغزی از آن علائم برداشتِ رنگِ آبی­ را دارند.
  • غروبِ خورشید قرمز است بدلیل آنکه ملکول‌ های هوا طولِ موج‌ های کوتاه­ تر را (که از گذرگاه‌ های فراسو و بزرگ­ ترِ هوا مجبور به سفر هستند) بیشتر فیلتر[۱۱۱] می ‌‌کنند؛ و طولِ موجِ قرمز وارد شده به چشم ما؛ در شبکیه گیرنده ‌هایِ حساس به رنگِ قرمز را تحریک می ‌‌کنند.
  • گرمایِ تابستانی ­ای را که حس می‌‌ کنیم بدان دلیل است که ملکول‌ های پرسرعت­ ترِ هوا[۱۱۲] در برخورد با پوستِ ما یاخته‌ های عصبیِ حساس به حرارت[۱۱۳] را بر می ‌‌انگیز‌‌انند تا علایمی‌ الکتروشیمیایی‌ را از طریقِ سیستمِ عصبی به مغز بفرستند.
  • یخ خنک است بدان دلیل که ملکول ‌های آهسته­ تر در برخورد با گیرنده‌ هایِ حسی ما (برای نمونه بر رویِ زبان ما) یاخته‌ های پی ­ای که حساس به سرما هستند، بر می ‌‌انگیزانند.
  • شکستنِ بطریِ عطری را می‌‌ بینیم بدان دلیل که نورِ منعکس ­شده از آن به چشمِ ما می‌‌ رسد؛ شکستنِ شیشه را می‌‌ شنویم بدان دلیل که ملکول‌ هایِ هوا امواجِ صدا را به گوشِ ما منتقل می‌‌کنند و رایحه­ یِ عطر را می‌‌ بوییم بدان دلیل که ملکول‌ هایِ هوا “کلید”‌های بویاییِ آن را به “قفل”‌هایِ پایانه‌ هایِ عصبی یاخته ­ای[۱۱۴] بینی‌ ما می ‌‌رسانند.
  • در تجربه ­ی خود از محیطِ پیرامون ­مان همواره با اتم‌ ها و ملکول‌ ها روبرو هستیم[۱۱۵].

حس‌ های پنجگانه ­ی ما برای دریافت و برداشتِ واقعیاتِ فیزیکی‌ کافی‌ نیستند[۱۱۶] و بهمین دلیل ابزارساز شده ­ایم[۱۱۷] تا واقعیاتِ فیزیکی‌ را به کمک ابزار دقیق ­تر دریابیم و از ترسِ جهانِ پیرامونِ کاسته و ادامه­ ی حیات دهیم[۱۱۸].

  • با بکارگیریِ روش‌ هایِ علمی؛ در دنیای مدرن ردیاب‌ هایِ تخصصی[۱۱۹] ساخته ­ایم تا بتوانیم کلیتِ امواجِ طیفِ الکترومغناطیسی‌ را تجربه و اندازه­ گیری کنیم[۱۲۰].
  • دام‌ ها [۱۲۱]، راهکارها و ترفند‌هایِ شیمیایی ­ای را طراحی کرده ­ایم تا ملکول ‌هایی‌ را که نمی ­توانیم با حس پنجگانه درک کنیم؛ گیر بیاندازیم.
  • دستگاه‌ هایِ مدرنی ساخته ­ایم تا ماده را به اجزای ­اش تقسیم کنیم و قادر باشیم اتم‌ های آن ماده را یک ­به­ یک[۱۲۲] بشماریم.
  • با ابزار‌های مدرن­ مان می ‌‌توانیم اتم‌ ها را درهم­ بگدازیم[۱۲۳] تا عملکرد‌هایِ درونی‌‌ شان را نمایان سازیم.
  • همه­ ی این ابزار‌ها به ما یاری داده­ اند تا اتم به اتم تاریخِ پدیده‌ های ناشناخته را بازسازی کنیم و بشناسیم[۱۲۴].

شاید در اینجا اگر امر بر بی ­ادبی‌ نباشد، باید به خود اجازه بدهم که در مورد ابتدایی ‌‌ترین درس زندگی هم چیزی بنویسم[۱۲۵]. درسی‌ که می‌‌ بایست قبل از الفبا یاد می‌‌ گرفتیم و قبل از ۱، ۲، ۳ می ‌‌آموختیم اما متاسفانه در آن غفلت شده است. و این درس بسادگی این است که هر آنچه ما براستی از طریق حس‌ های خود تجربه می‌‌ کنیم، صدا، طعم، نور و یا حرارت چیزی جز ارتعاش[۱۲۶] و لرزشی بیش نیست. هر ارتعاشی هم دو جنبه بیشتر ندارد که یکی‌ را روشن و دیگری را خاموش می ‌‌نامیم[۱۲۷]. ارتعاشات از طریق موج‌ ها منتقل می ‌‌شوند و هر سیستم موجی هم، ­اوج  و ­فُرود  خود را دارد[۱۲۸].

نکته­ ای که باید بعنوان درسی بنیادین بخاطر بسپریم این است که ­اوج و ­فرود همیشه با هم هستند و از یکدیگر جدایی ­ناپذیرند[۱۲۹]. صدا برای نمونه تنها صدا نیست بلکه نوسان سریع صدا و خاموشی (سُکوت) است. هرگز هم کسی‌ موجی را با تنها ­اوج یا تنها ­فرود ندیده است، همانگونه که ما با بشری برخورد نمی‌‌ کنیم که تنها پیش (قُبُل) داشته باشد و پشت (دُبُر) نداشته باشد، و یا سکه ­ای دیده نشده که تنها یک رو داشته باشد (شیر بدون خط یا خط بدون شیر.) این دو جنبه از یکدیگر جدایی­ ناپذیر هستند[۱۳۰].

و اگرچه ­اوج  و ­فُرود، پیش و پشت، بالا و پایین، شیر و خط، و مثبت و منفی‌ متفاوت هستند، اما در عین حال دو جنبه ­ی یک پدیده ­اند و جدایی ­ناپذیر هستند. ما نیز باید بنیادا با این مساله بعنوان ابتدایی ‌‌ترین درس‌ اصلی‌ زندگی[۱۳۱] روبرو شویم که آنچه ما به نحوی صریح[۱۳۲] در دو چیز جدا از هم تجربه می‌‌ کنیم، در عین حال به نحوی ضمنی[۱۳۳]‌ دو جنبه­ ی یک پدیده هستند یعنی‌ دو وجه پدیده ­ای یگانه هستند[۱۳۴] و در رابطه­ ی امواج با سیستم‌ های پیچیده­ ی حسی ما بیان می ‌‌شوند[۱۳۵]. برای نمونه معنای دیدن نور قابل­ رویت ارتباط مستقیم امواجی الکترومغناطیسی‌ با ساختار پیچیده ­ی تخم چشم و شبکیه ­ی چشم ماست. مثلا اگر ما آن ساختار پیچیده را نداشته باشیم، اگر نابینا یا  کور باشیم، نور قابل ­رویت هم برای ما معنایی ندارد[۱۳۶].

همانگونه که اگر ناشنوا یا  کر باشیم، صدا هم مفهومی‌ نخواهد داشت.

و البته همه ­ی پدیده‌ های هستی‌ در رابطه­ ی برهم­ کنش آنها با یکدیگر تعریف می‌‌ شود[۱۳۷]. میزی چوبی سخت است برای اینکه در رابطه و در برهم­ کنش با نرمی دست ما تعریف می ‌‌شود[۱۳۸]. اگر دست ما فلزی بود (برای نمونه اگر مانند ارّه بود،) میز چوبی در رابطه­ ی برهم کنشی با آن، نرم تعریف می‌‌ شد[۱۳۹].

———————————-

[۱]

چاپ و انتشار این مقالات و فایل‌ های صوتی بدون ذکر نام نویسنده و مرجع، و هرگونه استفاده برای مقاصد خصوصی و اهداف انتفاعی بدون گرفتن مجوز از نویسنده اکیدا غیر قانونی است 

[۲]

همانگونه که در دیباچه ی کتاب زیر آمده، در میان بخش ‌های به هم مرتبط این کتاب، یاداشت ‌ها و نوشته‌ هایی‌ با عنوان ­های “نمونه‌ های کاربردی” قرارگرفته ­اند که در بیشتر موارد به جنبه ‌های اجرایی و به سرمشق‌ های پیاده­ سازی و به نمونه‌ های کاربردی موضوع‌ های علمی‌ می ‌‌پردازند.

[۳]

Rakhshani, Raymond. Origins of Modernity. Even Development in the Evolution of Science and Technology. South Carolina: CreateSpace, A Division of Amazon Publishing, 2011.

[۴]

Perceptions through electrochemical signals

[۵]

Ensafi, Ali, A. Electrochemical Biosensors. Elsevier, 2019.

[۶]

Dawkins, Richard. Science in the Soul. Selected Writings of a Passionate Rationalist. Transworld Publishers, Penguin, 2018.

[۷]

Nettleton, Pamela, Hill, and Shipe, Becky. Look, Listen, Taste, Touch and Smell: Learning about the Five Senses. Window Books, 2004.

[۸]

Wolfe, Jeremy, M. and Kluender, Keith, R. and Levi, Dennis, M. and Bartoshuk, Linda, M. and Hertz, Rachel, S. and Klatzky, Roberta, L. and Lederman, Susan, J., et al. Sensation and Perception. Oxford University Press, 2014.

[۹]

Capra, Fritjof, and Luisi, Pier Luigi. The Systems View of Life: A Unifying Vision. Cambridge University Press, 2016.

[۱۰]

mediated

[۱۱]

Le Breton, David, and Howes, David, and Ruschiensky, Carmen. Sensing the World: An Anthropology of the Senses. Bloomsbury Academic, 2017.

[۱۲]

Lichtenberg, D. The Universe and the Atom. Hackensack, NJ: World Scientific, 2007.

[۱۳]

Cells as basic units of organization

[۱۴]

Palastanga, Nigel, and Field, Derek, and Soames, Roger, W. Anatomy and Human Movement: Structure and Function. Butterworth – Heinemann, 2013.

[۱۵]

Alberts, Bruce, and Johnson, Alexander, D. and Lewis, Julian, and Morgan, David, and Raff, Martin, and Roberts, Keith, and Walter, Peter. Molecular Biology of Cells. W. W. Norton and Company, 2014.

[۱۶]

Cell-membrane and the control of water-soluble chemicals

[۱۷]

Luckey, Mary. Membrane Structural Biology: With Biochemical and Biophysical Foundations. Cambridge University Press, 2014.

[۱۸]

specific stimuli

[۱۹]

Stein, Wilfred, D. Channels, Carriers, and Pumps: An Introduction to Membrane Transport. Academic press, 2012.

[۲۰]

Ion channels reacting to ligands such as hormones and antigens

[۲۱]

Zheng, Jie, and Trudeau, Matthew, C. Handbook of Ion Channels. CRC Press, 2016.

[۲۲]

Romero, Carlos, I. Complete Clinical Psychopharmacology: Reference Guide for Neurotransmitters, Receptors, Ligands and Their Function. Amazon Digital Services LLC, 2017.

[۲۳]

Hille, Bertel. Ion Channels of Excitable Membranes. Oxford University Press, 2001.

[۲۴]

stored chemical potential energy

[۲۵]

Stein, Wilfred, D. Channels, Carriers, and Pumps: An Introduction to Membrane Transport. Academic press, 2012.

[۲۶]

Kandel, Eric, R. and Schwarts, James, H. and Jessel, Thomas, M. and Siegelbaum, Steven, A. and Hudspeth, A. J. Principles of Neural Science. McGraw-Hill, 2012.

[۲۷]

neuron

[۲۸]

Alon, Uri. An Introduction to Systems Biology: Design Principles of Biological Circuits. Chapman and Hall, 2019.

[۲۹]

cell body

[۳۰]

Levitan, Irwin, B. and Kaczmarek, Leonard, K. The Neuron: Cell and Molecular Biology. Oxford University Press, 2015.

[۳۱]

axons

[۳۲]

dendrites

[۳۳]

Cuntz, Hermann, and Remme, Michiel, W. H. and Torben-Nielson, Benjamin. The Computing Dendrite: From Structure to Function. Springer, 2013.

[۳۴]

neurotransmitters

[۳۵]

Nestler, Eric, J. and Hyman, Steven, E. and Malenka, Robert, C. Molecular Neuropharmacology: A Foundation for Clinical Neuroscience. McGraw Hill Education, 2015.

[۳۶]

Ilmoniemi, Risto, J. and Sarvas, Jukka. Brain Signals: Physics and Mathematics of MEG and EEG. The MIT Press, 2019.

[۳۷]

Haberly, Parker, and Kratz, Kenneth. Synaptic Connections: Neuroscience Computerized Flashcards. Cengage Learning, 2000.

[۳۸]

synaptic gap

[۳۹]

Robinson, Joseph, D. Mechanisms of Synaptic Transmissions: Bridging the Gap (1890-1990.) Oxford University Press, 2001.

[۴۰]

Miller, Paul. An Introductory Course in Computational Neuroscience. The MIT Press, 2018.

[۴۱]

Positive sodium ions outside exceed the negative potassium ions inside

[۴۲]

Levitan, Irwin, B. and Kaczmarek, Leonard, K. The Neuron: Cell and Molecular Biology. Oxford University Press, 2015.

[۴۳]

momentary spike in voltage called action potential

[۴۴]

Dharani, Krishnagopal. The Biology of Thought: A Neuronal Mechanism in the Generation of Thought. Academic Press, 2014.

[۴۵]

Byrne, John, H. and Heidelberger, Ruth, and Neal Waxham, M. From Molecules to Networks: An Introduction to Cellular and Molecular Neuroscience. Academic Press, 2014.

[۴۶]

sensations

[۴۷]

Our specialized receptor cells

[۴۸]

Wilson, Edward, O. The Diversity of Life. Harvard University Press, 2010.

[۴۹]

appropriate and specific signals

[۵۰]

Meriney, Stephen, D. and Fanselow, Erika. Synaptic Transmission. Academic Press, 2019.

[۵۱]

Manahan-Vaughan, Denise. Handbook of in Vivo Neural Plasticity Techniques. A Systems Neuroscience Approach to the Neural Basis of Memory and Cognition. Academic Press, 2018.

[۵۲]

Peterson, Mark. The Senses of Touch: Haptics, Affects and Technologies. Berg Publishers, 2007.

[۵۳]

ion-channel regulators and controllers

[۵۴]

Touch or tactile corpuscles

[۵۵]

Classen, Constance. The Deepest Sense: A Cultural History of Touch (Studies in Sensory History.) University of Illinois Press, 2012.

[۵۶]

Linden, David, J. Touch: The Science of the Hand, Heart, and Mind. Penguin Books, 2016.

[۵۷]

Classen, Constance, and Howes, David. The Book of Touch (Sensory Formation.) Berg Publishers, 2005.

[۵۸]

touch sensors

[۵۹]

Synaptic clusters

Kandel, Eric, R. and Schwarts, James, H. and Jessel, Thomas, M. and Siegelbaum, Steven, A. and Hudspeth, A. J. Principles of Neural Science. McGraw-Hill, 2012.

[۶۰]

Specialized touch receptor cells

[۶۱]

kinetic energy

[۶۲]

Bullock, T. H. and Fessard, A. and Hartline, R. H. and Kalmijn, A. J. et al. Electroreceptors and Other Specialized Receptors in Lower Vertrebrates (Handbook of Sensory Physiology.) Springer, 1975.

[۶۳]

cold-sensitive and warm-sensitive touch receptors are threshold receptors

[۶۴]

Threshold receptors

[۶۵]

taste cells

[۶۶]

tiny pressure variations

[۶۷]

Howes, David. Empire of the Senses: The Sensual Culture Reader (Sensory Formation.) Berg Publishers, 2004.

[۶۸]

slinky

[۶۹]

Hammond, Constance. Cellular and Molecular Neurophysiology. Academic Press, 2015.

[۷۰]

Plack, Christopher, J. The Sense of Hearing. Routeledge, 2018.

[۷۱]

pitch

[۷۲]

برخی‌ از موسیقیدانان ایرانی‌ حسود و از نظر علمی‌ بی ‌سواد، برای انگ  زدن و خراب کردن آوازه­ خوان‌ هایی‌ که دوست ندارند، مثلا می‌‌ گویند فلانی دو دانگ صدا بیشتر ندارد! گربه هم از دو دانگ بیشتر صدا دارد چه برسد به یک آوازه­ خوان.

[۷۳]

octave

[۷۴]

Fowler, Samantha, and Roush, Rebecca, and Wise, James. Concepts of Biology. OpenStax, 2013.

[۷۵]

Ultrasound and infrasound

[۷۶]

loudness

[۷۷]

Lane, Nick. The Vital Question: Energy, Evolution, and the Origins of Complex Life. W. W. Norton & Company, 2015.

[۷۸]

Amnim.D.O.O. Human Ear Structure and Function in 3D Virtual Reality. Amazon App, 2015.

[۷۹]

ear drum

[۸۰]

Cochlea containg a fluid

[۸۱]

Balkany, Thomas, J. and Brown, Kevin, D. The Ear Book: A Complete Guide to Ear Disorder and Health. Johns Hopkins University Press, 2017.

[۸۲]

auditory nerves

[۸۳]

Herz, Rachel. The Scent of Desire: Discovering Our Enigmatic Sense of Smell. Harper, Perennial, 2008.

[۸۴]

three-dimensional shape

[۸۵]

Gray, Theodore, and Mann, Nick. Molecules: The Elements and the Architecture of Everything. Black Dog & Leventhal, 2018.

[۸۶]

Olfactory system

[۸۷]

Olfactory system works based on a lock-and-key mechanism

[۸۸]

taste buds

[۸۹]

Chartier, Francois. Taste Buds and Molecules: The Art and Science of Food, Wine, and Flavor. Houghton Mifflin Harcourt, 2013.

[۹۰]

Krautwurst, Dietmar. Taste and Smell (Topics in Medicinal Chemistry.) Springer, 2017.

[۹۱]

umami

[۹۲]

Flavor

[۹۳]

Holmes, Bob. Flavor: The Science of Our Most Neglected Sense. W. W. Norton & Company, 2017.

[۹۴]

Oyster, Clyde, W. The Human Eye: Structure and Function. Oxford University Press, 1999.

[۹۵]

Sandall, Barbara, R. and Logan, LaVerne. Light and Sound: Energy, Waves, and Motion. Mark Twain Media, 2010.

[۹۶]

Butcher, Ginger, and National Aeronautics and Space Administration (NASA.) Tour of the Electromagnetic Spectrum. U.S. National Aeronautics and Space Administration Publication, 2011.

[۹۷]

Watzke, Megan, and Arcand, Kimberley. Light: The Visible Spectrum and Beyond. Black Dog & Leventhal, 2015.

[۹۸]

visible light

[۹۹]

Retina and the optical nerves

[۱۰۰]

Freund, Bailey, K. and Sarraf, David, and Mieler, William, F. and Yannuzzi, Lawrence, A. The Retinal Atlas. Elsevier, 2016.

[۱۰۱]

There are currently more than 50 Brain realms and regions identified as functionally organized.

[۱۰۲]

Smith, Eric, and Morowitz, Harold, J. The Origin and Nature of Life on Earth: The Emergence of the Fourth Geosphere. Cambridge University Press, 2016.

[۱۰۳]

Shepherd, Gordon, M. and Gillner, Sten. Handbook of Brain Microcircuits. Oxford University Press, 2018.

[۱۰۴]

Synaptic connections

[۱۰۵]

Penrose, Sir Roger, and Hameroff, Stuart, and Langer, Ellen, et al. Consciousness and the Universe. Science Publishers, 2017.

[۱۰۶]

stimulus

[۱۰۷]

Deamer, David, W. Assembling Life: How Can Life Begin on Earth and Other Habitable Planets? Oxford University Press, 2019.

[۱۰۸]

Nowicki, Stephen. Biology: The Science of Life. The Teaching Company, The Great Courses, 2004.

[۱۰۹]

blue-sensitive

[۱۱۰]

Walker, Sara Imari, and Davies, Paul, C. W. and Ellis, George, F. R. From Matter to Life: Information and Causality. Cambridge University Press, 2017.

[۱۱۱]

filter out

[۱۱۲]

high-velocity air molecules

[۱۱۳]

temperature sensitive

[۱۱۴]

neuron nerve ends

[۱۱۵]

Penrose, Sir Roger, and Hameroff, Stuart, and Langer, Ellen, et al. Consciousness and the Universe. Science Publishers, 2017.

[۱۱۶]

Barresi, Michael, J. F. and Gilbert, Scott, F. Developmental Biology. Oxford University Press, 2019.

[۱۱۷]

Rakhshani, Raymond. Origins of Modernity. Even Development in the Evolution of Science and Technology. South Carolina: CreateSpace, A Division of Amazon Publishing, 2011.

[۱۱۸]

Brady, Scott, and Siegell, George, and Albers, Wayne, R. and Price, Donald. Basic Neurochemistry: Principles of Molecular, Cellular, and Medical Neurobiology. Academic Press, 2011.

[۱۱۹]

specialized detectors

[۱۲۰]

Cull, Jane. Living Systems: An Introductory Guide to the Theories of Humberto Maturana and Francisco Varela. Createspace Independent Publishing Company, 2013.

[۱۲۱]

traps

[۱۲۲]

Atomic mass spectroscope

[۱۲۳]

Fuse together

[۱۲۴]

برای دریافت نیاز‌های ابزاری و شناخت ابعاد و مقیاس‌ هایی‌ که بدان‌ ها پرداخته شده، نگاه کنید به:

http://htwins.net

[۱۲۵]

Maturana, H. R. and Varela, F. Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living. D. Reidel Publishing Company, 1980.

[۱۲۶]

vibration

[۱۲۷]

On or off

[۱۲۸]

Crests and troughs

[۱۲۹]

Davies, Nicola. Many: The Diversity of Life on Earth. Candlewick, 2017.

[۱۳۰]

Cull, Jane, and Maturana, Humberto, and Davila, Ximena. The Circularity of Life: An Essential Shift for Sustainability. CreateSpace Independent Publishing Company, 2013.

[۱۳۱]

Capra, Fritjof, and Luisi, Pier Luigi. The Systems View of Life: A Unifying Vision. Cambridge University Press, 2016.

[۱۳۲]

explicitly

[۱۳۳]

implicitly

[۱۳۴]

Starr, Cecie, and Taggart, Ralph, and Evert, Christine. Biology: The Unity and Diversity of Life. Cengage Learning, 2015.

[۱۳۵]

Toole, Glenn, and Toole, Susan. Biology in Context for Cambridge International A Level. Oxford University Press, 2017.

[۱۳۶]

Harari, Yuval Noah. Sapiens: A Brief history of Humankind. Harper Perennial, 2018.

[۱۳۷]

Penrose, Sir Roger, and Hameroff, Stuart, and Langer, Ellen, et al. Consciousness and the Universe. Science Publishers, 2017.

[۱۳۸]

Maturana, H. R. and Varela, F. Autopoiesis and Cognition: The Realization of the Living. D. Reidel Publishing Company, 1980.

[۱۳۹]

Sagan, Carl, and Druyan, Ann. The Demon-Haunted World: Science as a Candle in the Dark. Ballantine Books, 1997.


طیفِ امواجِ الکترومغناطیسی‌


«..مسخره است آن ایمان راسخی که براین باور است که اندیشه، با رشته­ ی باریک منطق، گویا می ­تواند به ژرفناک ­ترین گوشه ­های مغاک وجود رخنه کند!»

نیچه

«نیمه ­نیمه ­ها، بریده­ ها[۱]»

ر. رخشانی

باژگونیِ این جهان

از زمان

تا ژرفایِ روان،

از خانه و نرده­ هایِ این ایوان

تا پنجره و پرده ­هایی پنهان،

از بی­ میلی و بی ­دلی

تا مزه­ یِ اشتیاق،

یا از لبخندهایِ وسوسه

تا حتا گریه­ یِ کودکان،

از سقوطِ غمگنانه­ یِ لبخند

 بر گوشه­ یِ لبی

تا آن تُهیِ مبهم

پشتِ نقاب­ هایِ کهنگی

که تنها جنون ­اش لمس ­ات می ­کند.

آنگاه،

گم کردنِ نامِ ستارگان و رودها

و مرگِ اندیشه

تا محوِ آگاهی،

یا تا دریافتِ مِهر

در پروازِ پرندگان و

در امواجِ دریا

و تسلیمِ جان

با  گره ­ای در سینه

و صدایی بر لب­ هایِ هذیان

که می­ خوانَد و می­ خوانَد

تا فریب ­ات دهد.

سپس،

اندوهی

افزون­ تر از شکنندگیِ انتظار

در آستانه­ یِ اشک،

یا در وقوف

به آن که تو را بازگشتی نیست

و به این همه تنهایی

که حتا خدا را در آن

حضوری نه.

و باز،

اشکی در چشم

تا مگر ترحمی

روحِ بیقرار را

برایِ این همه اتلاف،

یا تاملی

روزگار را

برایِ این همه بیهودگی،

که نه راهی برای رفتن بوده است و

نه صدایی برای گفتن،

یا برایِ آنهمه گم ­گشتگی

که در نیمه ­نیمه­ ها بوده است و

در بریده­ ها.

[۱]

Rakhshani, R. Selected Poems. Craetespace, An Amazon.com Company, 2014.

————————————

بخش ۵۵ این نوشته


به کانال تلگرام سایت ملیون ایران بپیوندید

هنوز نظری اضافه نشده است. شما اولین نظر را بدهید.