Naturens forunderlige maskiner - Denver ser på undrene i "Natural Engineering"
Steve Laufmann; 25. august 2017
(Oversatt herfra).
Bilde 1: Denver Museum of Nature and Science, av ChristianeB (eget arbeid) [ CC BY-SA 4.0 ], via Wikimedia Commons.
Denver Museum of Nature and Science driver en utmerket spesiell utstilling med eksempler på den fantastiske teknologien observert i biologien. DMNS- nettstedet fanger essensen i det:
"Naturens forunderlige maskiner bruker virkelige gjenstander, vitenskapelige modeller og morsomme aktiviteter for å vise vidundrene til naturlig ingeniørkunst."
Utstillingen fokuserer på seks funksjonelle domener observert i levende systemer (selv om det er mange, mange flere de kunne ha valgt): Ben og fjær, vinger og finner, kjever og klør, strukturer og materialer, pumper og rør, og isolatorer og radiatorer.
Disse fantastiske maskinene er virkelig "undre". Da jeg tenkte på utstillingen, ble jeg rammet av hvor nesten perfekt disse naturlige maskinene er - fra grunnleggende design til operativ effektivitet til ulike klasser av optimaliseringer.
I tidligere artikler ( her og her) har jeg prøvd å få fram akkurat dette punktet. Livet krever utsøkt konstruerte systemer. Og nå har DMNS trappet opp for å gi dusinvis av eksempler. Min takk til dem for deres rettidige (og uvitende) støtte!
Bilde 2. ATP(energi)-motoren
Utstillingen inneholder mange eksempler på biomimetikk, hvor menneskelige ingeniører har samordnet utformingen av levende systemer. Som Velcro, som var inspirert av det tilsvarende for planter..
Som du forventer, inneholder utstillingen de nødvendige referansene til evolusjon, men disse referansene er beskrivende snarere enn forklarende. Darwinistisk evolusjon er bare en antagelse under utstillingen, uten forsøk på ytterligere forklaringer.
De kaller denne naturlig engineering . Dette er et interessant begrep. Formentlig betyr det at evolusjonen kan utvikle fantastiske maskiner helt ved et uhell. Så det er mulig å få engineering uten ingeniør -her utført fullstendig av naturlige krefter uten intensjon, plan eller formål. (Som et motspill må vi merke at de kjente naturkreftene hovedsakelig arbeider for å drepe hver levende ting - for å oppnå likevekt, også død - så må det være en så uoppdaget naturlig kraft -her; som er i stand til å gjøre disse tingene.)
Hvordan vet DMNS at naturteknikk kan gjøre slike ting? Ingen steder i utstillingen er dette spørsmålet spurt, og det blir heller ikke besvart.
Bilde 3. Molekylære maskiner -forsøk på 'naturalistisk' definisjon
Siden DMNS ikke gir mye forklaring, må du legge til din egen. Dette er en god anledning til å diskutere disse problemene med barna og vennene dine. Det er ingen mangel på spørsmål som skal stilles, og dette er god praksis når man lærer å spørre både de åpenbare og de ikke så åpenbare spørsmålene. For eksempel:
Undersøk kompleksiteten i de fantastiske maskinene som vises i utstillingen, ikke bare på toppnivå, men de underliggende mekanismene som må være der for å få dem til å fungere.
*Hvor mange deler kreves, på alle de riktige stedene, med alle de riktige egenskapene, koblet på alle de riktige måtene, for å oppnå sluttfunksjonene til disse maskinene?
*Hvor spesifikt må de ordnes og sammenkobles for å oppnå deres funksjon (er)?
*Hvor mye informasjon er nødvendig for å generere alle disse delene, fra grunnleggende informasjon, til monteringsanvisning, til de riktige parametrene for dimensjonering, passform og kapasitet?
*Hvor nøyaktig må disse finjusteres for å kunne operere?
Hvordan kan naturlig konstruksjon skape slike fantastiske underverk? Hvilke naturlige krefter kan muligens gjøre alt arbeidet som kreves for å generere slike systemer?
*Hvordan kan slike finjusterte systemer komme til å eksistere når så mange deler er nødvendig for å oppnå enda minimal funksjonalitet?
*Hvor mange forsøk tar det å få alle de tingene riktig? Hvor mange prøver får en levende organisme når et av systemene ikke fungerer effektivt?
*Er det mulig for slike systemer å oppstå gradvis? Hvis ja, hvordan?
*Forklarer noe i denne utstillingen hvordan noe av dette kan skje?
* Hvis ikke, hvorfor ikke? Ble det utelatt rett og slett fordi barna kanskje ikke forstår det?
Bilde 4. Nanomolekylære maskiner -eks
Er det mer sannsynlig at disse maskinene blir forårsaket av et uhell enn ved design? Gjennom formålsløshet eller intensjon?
*Hvorfor er det at i et hvilket som helst annet kunnskapsområde ville svaret være åpenbart (design), mens det i biologi er bare dette svaret rett og slett ikke tillatt?
Hver av oss står overfor en avgjørelse - om slike hensiktsmessige utfall kan være uten hensikt, eller om de er akkurat det de ser ut - de forsettlige designene til en fantastisk (og innovativ og kraftig og detaljrettet) ingeniørkunst.
Kanskje det bare er meg, men det synes vanskelig å ikke se teleologi gjennom hele denne utstillingen.
Hvis du befinner deg i Denver-området i høst, gjør et poeng i å ta del i denne utstillingen. Det fokuserer hovedsakelig på design på høyt nivå som vil gi mening for alle, inkludert barna, ved hjelp av praktiske 'hands-on' utstillinger for å få fram sine poeng. Det er pent presentert, og en fin måte å tilbringe et par timer. Det er gratis med generell adgang til DMNS, som inkluderer mange andre utstillinger som vil gi enda mer fôr for å forklare den mystiske og fantastiske utformingen av vår verden.
Tager:
Oversettelse og bilder ved Asbjørn E. Lund