In today’s column, we will revolutionize science, and establish that much of what we believe, at least regarding living things, is at best improbable and likely impossible. Science won’t notice, so no harm will be done.
In der heutigen Kolumne werden wir die Wissenschaft revolutionieren und feststellen, dass vieles von dem, was wir glauben, zumindest in Bezug auf Lebewesen, bestenfalls unwahrscheinlich und wahrscheinlich unmöglich ist. Die Wissenschaft wird es nicht bemerken, also wird auch kein Schaden angerichtet.
As we explicate the Theory of Impossibility, we must begin with particle physics. This will give the column a touch of class. Specifically, the Fundamental Theorem of Quantum Mechanics states, “If a thing makes no sense at all, wait until you get used to it, and then it will.” For example, the idea that a particle can simultaneously be a wave is absurd, but is now everywhere accepted, like potatoes. The EPR effect, holding that if one of a pair of entangled photons, in Scarsdale, changes polarity, its entangled partner, in Alpha Centauri, will simultaneously change polarity, is ridiculous. How would it know? Neither of these things can happen. But they do, so we regard them as reasonable. Here we enunciate and underlying principle: A thing is not necessarily possible merely because it happens.
Wenn wir die Theorie der Unmöglichkeit erläutern, müssen wir mit der Teilchenphysik beginnen.
Das verleiht der Kolumne einen Hauch von Klasse. Im Fundamentalsatz der Quantenmechanik heißt
es: Wenn eine Sache überhaupt keinen Sinn ergibt, dann warte, bis du dich daran gewöhnt hast,
und dann wird sie es.
Zum Beispiel ist die Vorstellung, dass ein Teilchen gleichzeitig
eine Welle sein kann, absurd, wird aber inzwischen überall akzeptiert wie Kartoffeln.
Der
EPR-Effekt,
der besagt, dass, wenn eines der beiden verschränkten Photonen in Scarsdale die Polarität
ändert, sein verschränkter Partner in Alpha Centauri gleichzeitig die Polarität ändert,
ist lächerlich. Woher soll es das wissen? Keines dieser Dinge kann passieren.
Aber sie tun es, also betrachten wir sie als vernünftig. Hier verkünden wir ein grundlegendes
Prinzip: Eine Sache ist nicht notwendigerweise möglich, nur weil sie passiert.
Unless something is going on that we do not know about.
Es sei denn, es geschieht etwas, von dem wir nichts wissen.
Scientists see the universe as if it were a gigantic crossword puzzle. Crosswords are inherently solvable. While the great puzzle of life and existence has not been entirely elucidated, we assume that it can be, given time and effort. We may not know a five-letter word ending in Q that means “seventh-century Persian coin,” but we assume that it exists and can one day be found. But…is this so?
Wissenschaftler sehen das Universum wie ein gigantisches Kreuzworträtsel.
Kreuzworträtsel sind von Natur aus lösbar. Das große Rätsel des Lebens und der Existenz ist zwar
noch nicht vollständig entschlüsselt, aber wir gehen davon aus, dass es mit etwas Zeit und Mühe
lösbar ist. Wir kennen vielleicht kein Wort mit fünf Buchstaben, das auf Q
endet und persische Münze aus dem siebten Jahrhundert
bedeutet,
aber wir nehmen an, dass es existiert und eines Tages gefunden werden kann.
Aber… ist das so?
This reminds me that when I was in college, before the invention of fire, sophomores quoted Gödel’s Theorem as saying that in a logical system of sufficient complexity, there were questions that could not be answered within the system. Whether the theorem actually says this, I forget, but we said it said it, and felt very wise.
Das erinnert mich daran, dass zu meiner Studienzeit, also vor der Erfindung des Feuers, die Studenten im zweiten Semester den Satz von Gödel zitierten, der besagt, dass es in einem logischen System von ausreichender Komplexität Fragen gibt, die innerhalb des Systems nicht beantwortet werden können. Ob das Theorem dies tatsächlich besagt, habe ich vergessen, aber wir sagten, dass es dies besagt, und fühlten uns sehr weise.
Here we come to one of my favorite clichés, by the British biologist J.B.S. Haldane, “The world is not only queerer than we think, but queerer than we can think.” Just so. Perhaps there are questions that can’t be answered, and therefore won’t be. This cannot be a comforting thought to a new-minted chemist as he rushes forth from CalTech, which may be why anything suggesting inherent unanswerability is rejected. But it may be that we just aren’t smart enough to understand everything, or maybe even much of it. Here we come to another cliché by my favorite philosopher (me): The smartest of a large number of hamsters is still a hamster.
Hier kommen wir zu einem meiner Lieblingsklischees des britischen Biologen
J. .S. Haldane: Die
Welt ist nicht nur seltsamer als wir denken, sondern auch seltsamer als wir denken können.
Genau so ist es. Vielleicht gibt es Fragen, die nicht beantwortet werden können und deshalb auch
nicht beantwortet werden. Das kann kein beruhigender Gedanke für einen frischgebackenen Chemiker
sein, wenn er aus dem CalTech kommt, weshalb vielleicht alles abgelehnt wird,
was auf eine inhärente Unbeantwortbarkeit hindeutet. Es kann aber auch sein,
dass wir einfach nicht klug genug sind, um alles zu verstehen, oder vielleicht sogar vieles
davon. Hier kommen wir zu einem weiteren Klischee meines Lieblingsphilosophen (Fred Reed):
Der klügste einer großen Anzahl von Hamstern ist immer noch ein Hamster.
Now, impossibility. Suppose I showed you a pair of tiny gears and said, “See? When I turn this one, it meshes with the other and makes it turn too.” You would respond with a lack of surprise. Suppose I then showed you fifty such little gears in an old-fashioned Swiss watch in which they all turned to make the hands move. You might say, “Isn’t that ingenious.” Suppose that I then told you that someone had assembled, literally, a cubic mile of such tiny gears and that they meshed perfectly for fifty years to do many complex things. You would ask me what I was smoking.
Nun zur Unmöglichkeit. Nehmen wir an, ich zeige Ihnen ein Paar winziger Zahnräder und
sage: Sehen Sie, wenn ich das eine drehe, greift es in das andere ein und lässt es sich
ebenfalls drehen.
Sie würden mit einem Mangel an Überraschung reagieren.
Stellen Sie sich vor, ich würde Ihnen fünfzig solcher kleinen Zahnräder in einer altmodischen
Schweizer Uhr zeigen, in der sie sich alle drehen, um die Zeiger in Bewegung zu setzen.
Sie würden vielleicht sagen: Ist das nicht genial?
Nehmen wir an,
ich erzähle Ihnen, dass jemand buchstäblich eine Kubikmeile solcher winzigen Zahnräder
zusammengebaut hat und dass sie fünfzig Jahre lang perfekt ineinandergreifen,
um viele komplexe Dinge zu tun. Sie würden mich fragen, was ich da geraucht habe.
Even though each step in a cubic-mile process could be shown to be possible—gear A turns gear B, which turns gears C and D—you would sense that the entire complex wouldn’t work, however plausible each sub-process might be. You would be unconsciously applying the law that the improbability of the whole is greater than the sum of the improbabilities of the parts. The improbability is not a linear function of the number of parts but increases without limit as the number of parts goes above, say, one thousand.
Auch wenn jeder Schritt in einem Kubikmeilen-Prozess nachweislich möglich wäre - Zahnrad A dreht Zahnrad B, das wiederum Zahnräder C und D dreht -, würden Sie spüren, dass der gesamte Komplex nicht funktionieren würde, so plausibel jeder Teilprozess auch sein mag. Sie würden unbewusst das Gesetz anwenden, dass die Unwahrscheinlichkeit des Ganzen größer ist als die Summe der Unwahrscheinlichkeiten der einzelnen Teile. Die Unwahrscheinlichkeit ist keine lineare Funktion der Anzahl der Teile, sondern nimmt unbegrenzt zu, wenn die Anzahl der Teile über, sagen wir, eintausend steigt.
Does that sound dreadfully portentous, or what? One day it will be the foundation of ponderous overpriced textbooks to extract money from sophomores. At least I hope so. I could use the money.
Klingt das nicht furchtbar unheilvoll? Eines Tages wird dies die Grundlage für schwerfällige, überteuerte Lehrbücher sein, mit denen man den Studenten Geld aus der Tasche ziehen kann. Zumindest hoffe ich das. Ich könnte das Geld gebrauchen.
To a neophyte of biochemistry, the textbook description of a cell seems the mapping of a robotic Japanese factory onto a swamp. For example, in what sounds like a computer-controlled assembly line, enzymes uncoil the DNA, others unzip it, complementary nucleotides snap into place, a zipper-upper enzyme glues them together, click, click, click, whereupon the mRNA rushes purposefully off to a ribosome where, click, click, click. This is probably AP biology in decent high schools, if any, and has been verified thousands of times by biochemists. But…it sounds like mechanical engineering, not mindless undirected glop in solution.
Einem Neuling der Biochemie erscheint die Lehrbuchbeschreibung einer Zelle wie die Abbildung einer japanischen Roboterfabrik in einem Sumpf. In einer Art computergesteuertem Fließband wickeln Enzyme die DNA ab, andere entpacken sie, komplementäre Nukleotide rasten ein, ein Enzym, das den Reißverschluss öffnet, klebt sie zusammen, klick, klick, klick, woraufhin die mRNA zielstrebig zu einem Ribosom eilt, wo klick, klick, klick. Das ist wahrscheinlich Advanced-Placement-Biologie in anständigen Gymnasien, wenn überhaupt, und wurde von Biochemikern tausendfach verifiziert. Aber… das hört sich nach Maschinenbau an, nicht nach geistlosem, ungerichtetem Glibber in Lösung.
You say, “But Fred, you don’t know anything about biochemistry.” True, but so what? You don’t have to know anything about it to know that it is impossible. Too many little wheels. You’ve got mRNA and microRNA and rRNA all rushing about, or sometimes holding still, and doing complex and purposeful things, and tRNA codons and anticodons coupling like drunken teenagers, and busybody enzymes editing this or that on the fly in the manner of bioschoolmarms or splicing this and some other thing and ribosomes and lysosomes and spliceosomes and palindromes and maybe aerodromes and really twisty long molecules with names like 2,4-diethyl-polywannacrackerene—and all of this is said to run with the efficiency of a Mexican drug cartel. All of this in a tiny space where everything ought to bang into everything else and just lie there in smoking rubble.
Du sagst: Aber Fred, du hast doch keine Ahnung von Biochemie.
Stimmt, aber was soll's? Man muss nichts darüber wissen, um zu wissen,
dass es unmöglich ist. Zu viele kleine Räder. Da gibt es mRNA und microRNA und rRNA, die alle
umherhetzen oder manchmal auch stillhalten und komplexe und zielgerichtete Dinge tun,
und tRNA-Codons und -Anticodons, die sich wie betrunkene Teenager koppeln,
und fleißige Enzyme, die dieses oder jenes in der Art von Bioschoolmarms editieren oder dieses
und jenes spleißen, und Ribosomen und Lysosomen und Spleißosomen und Palindrome und vielleicht
Aerodrome und wirklich verdrehte lange Moleküle mit Namen wie 2,4-Diethyl-Polywannacrackeren -
und all das soll mit der Effizienz eines mexikanischen Drogenkartells ablaufen.
Und das alles auf kleinstem Raum, wo eigentlich alles zusammenstoßen und in rauchenden Trümmern
liegen müsste.
To us barbarians on the outside, the cell looks like a microscopic globule of goop with sticky stuff diffusing mindlessly about. I do not doubt that biochemists, whom I respect, have shown all of this to happen by careful experiments. I just don’t believe it. It’s the cubic mile of gears again. You have hundreds of reactive species in close proximity doing extraordinarily complicated things for sometimes a hundred years with what sounds like precisely coordinated purposefulness--instead of congealing immediately into a droplet of disagreeable mush. I do not doubt that lab folk have proved that it happens. I just don’t think it is possible. Unless something is going on that we don’t understand.
Für uns Barbaren von außen sieht die Zelle wie ein mikroskopisch kleiner Klumpen Schleim aus, in dem klebriges Zeug gedankenlos herumdiffundiert. Ich bezweifle nicht, dass Biochemiker, die ich respektiere, all dies durch sorgfältige Experimente nachgewiesen haben. Ich glaube es nur nicht. Es geht wieder um die Kubikkilometer der Zahnräder. Hunderte von reaktiven Spezies, die in unmittelbarer Nähe zueinander stehen und manchmal hundert Jahre lang außerordentlich komplizierte Dinge tun, und zwar mit einer genau koordinierten Zielstrebigkeit - anstatt sofort zu einem unangenehmen Brei zu erstarren. Ich bezweifle nicht, dass Laboranten bewiesen haben, dass dies möglich ist. Ich glaube nur nicht, dass es möglich ist. Es sei denn, es geht etwas vor sich, das wir nicht verstehen.
The foregoing is not orthodox biochemistry and may encounter initial resistance in the trade.
Das Vorstehende ist keine orthodoxe Biochemie und könnte in der Fachwelt zunächst auf Widerstand stoßen.
A problem of biology for years has been the inability of evolutionists to explain how life or many of its manifestations can have evolved, irreducible complexity and all that, the usual response being ok, we aren’t sure, but any day now we will have the answer. The check is in the mail. But in fact the inexplicability grows ever greater year on year as more and more complexity is discovered, such as epigenetics, and the more complexity, the less likelihood of coming about by chance. But we advocates of Impossibility Theory assert that not only can living things not have evolved, but also that they can’t function. Too many little gear wheels. Therefore life doesn’t exist.
Ein Problem der Biologie ist seit Jahren die Unfähigkeit der Evolutionisten zu erklären, wie sich das Leben oder viele seiner Erscheinungsformen entwickelt haben können, irreduzible Komplexität und all das, wobei die übliche Antwort lautet: Ok, wir sind uns nicht sicher, aber irgendwann werden wir die Antwort haben. Der Scheck ist auf dem Postweg. Tatsächlich aber wird die Unerklärbarkeit von Jahr zu Jahr größer, da immer mehr Komplexität entdeckt wird, wie z. B. die Epigenetik, und je mehr Komplexität, desto unwahrscheinlicher ist es, dass sie durch Zufall entstanden ist. Aber wir Verfechter der Unmöglichkeitstheorie behaupten, dass sich Lebewesen nicht nur nicht entwickelt haben können, sondern dass sie auch nicht funktionieren können. Zu viele kleine Zahnräder. Deshalb kann es kein Leben geben.
Consider the retina, a very thin membrane consisting of ten distinct sublayers engaging in appallingly complex biochemistry, somehow maintaining position and function for, occasionally, a hundred years. These layers consist of millions of cells doing the impossibly tricky chemical dance mentioned above, more or less perfectly. In the rest of the eye you have the three layers of the eyeball, sclera, choroid, retina, and the five layers of the cornea, epithelium, Bowman’s membrane, stroma, Descemet’s membrane, and posterior lamina. And a lens consisting of a proteinaceous goop contained in a capsule, attached to the muscular ciliary body by suspensory ligaments, and an iris of radial and circumferential fibers innervated competitively by the sympathetic and parasympathetic subsystems of the autonomic nervous system. No way exists of explaining how this purportedly evolved—or how it works for many years without the layers of intricacy, biochemical through mechanical, collapsing. (I know this stuff because I have eye problems connected with Washington’s foreign policy.)
Nehmen wir die Netzhaut, eine sehr dünne Membran, die aus zehn verschiedenen Unterschichten besteht, die eine entsetzlich komplexe Biochemie betreiben und irgendwie ihre Position und Funktion über einen Zeitraum von gelegentlich hundert Jahren beibehalten. Diese Schichten bestehen aus Millionen von Zellen, die mehr oder weniger perfekt den oben erwähnten, unglaublich komplizierten chemischen Tanz vollführen. Der Rest des Auges besteht aus den drei Schichten des Augapfels, der Sklera, der Aderhaut und der Netzhaut, sowie den fünf Schichten der Hornhaut, dem Epithel, der Bowmanschen Membran, dem Stroma, der Descemet-Membran und der hinteren Lamina. Und eine Linse, die aus einem eiweißhaltigen Schleim besteht, der in einer Kapsel eingeschlossen ist, die mit dem muskulösen Ziliarkörper durch Aufhängebänder verbunden ist, und eine Iris aus radialen und umlaufenden Fasern, die konkurrierend von den sympathischen und parasympathischen Untersystemen des autonomen Nervensystems innerviert werden. Es gibt keine Möglichkeit zu erklären, wie sich dies angeblich entwickelt hat - oder wie es über viele Jahre hinweg funktioniert, ohne dass die Schichten der Komplexität, von biochemisch bis mechanisch, zusammenbrechen. (Ich weiß das alles, weil ich Augenprobleme habe, die mit der Außenpolitik Washingtons zusammenhängen).
The intricacy of life is layered. We start with a zygote which, being a cell, is bogglingly complex. This little time bomb develops into a baby, which is impossible. If you don’t think so, try reading a textbook of embryology. The migration of cells, this control gradient, that control gradient, DGRNs, perfect inerrant specialization to form implausibly precise and complex things like incus, malleus, stapes, tympanum in the ear and (very) numerous other examples, all impossible individually and more so in aggregate.
Die Komplexität des Lebens ist vielschichtig. Wir beginnen mit einer Zygote, die als Zelle eine verblüffende Komplexität aufweist. Diese kleine Zeitbombe entwickelt sich zu einem Baby, was unmöglich ist. Wenn Sie das nicht glauben, versuchen Sie einmal, ein Lehrbuch der Embryologie zu lesen. Die Migration von Zellen, dieser Kontrollgradient, jener Kontrollgradient, DGRNs, die perfekte, fehlerfreie Spezialisierung, um unwahrscheinlich präzise und komplexe Dinge wie Amboss, Hammer, Steigbügel, Trommelfell im Ohr und (sehr) viele andere Beispiele zu bilden - alles einzeln unmöglich und noch unmöglicher in der Summe.
Impossible, at least, unless we can come up with an auxiliary explanation. Magic seems a good candidate.
Zumindest unmöglich, es sei denn, wir können eine zusätzliche Erklärung finden. Magie scheint ein guter Kandidat zu sein.
All of the organs of the baby are in varying degrees impossibly complicated and, even more impossible, almost always all of them are perfect at once. Everyone knows Murphy’s Law: If something can go wrong, it will. A baby should bring joy to Murphy because the opportunities of disaster are nearly infinite—yet things almost never go wrong. It is like a federal program that actually works.
Alle Organe des Babys sind mehr oder weniger kompliziert und, was noch unmöglicher ist, fast immer sind alle gleichzeitig perfekt. Jeder kennt Murphy's Law: Wenn etwas schief gehen kann, wird es auch schief gehen. Ein Baby sollte Murphy Freude bereiten, denn die Möglichkeiten einer Katastrophe sind nahezu unbegrenzt - und doch geht fast nie etwas schief. Es ist wie ein Bundesprogramm, das tatsächlich funktioniert.
The functioning of said baby is as mysterious as its formation. Babies grow. Children grow. How does this happen? For example, the baby has various small, hollow bones which grow year after year into large hollow bones. For this to work, cells (osteoclasts) eat away the bone from the inside, making the hollow larger, while other cells (osteoblasts) lay down new bone on the outside. Complex and wildly implausible communication between blast and clast purportedly makes this work. Medical researchers, honest people, no fools, assure me that this happens, and I believe them. Sort of. The idea that this evolved by random mutation is, if I may use a technical term, nuts. So, according to Impossibility Theory, is its precise, inerrant functioning. We come back to magic.
Die Funktionsweise des besagten Babys ist so geheimnisvoll wie seine Entstehung. Babys wachsen. Kinder wachsen. Wie geschieht das? Das Baby hat zum Beispiel verschiedene kleine Hohlknochen, die Jahr für Jahr zu großen Hohlknochen heranwachsen. Damit das funktioniert, fressen Zellen (Osteoklasten) den Knochen von innen ab und vergrößern so den Hohlraum, während andere Zellen (Osteoblasten) außen neuen Knochen aufbauen. Angeblich funktioniert dies durch eine komplizierte und völlig unglaubwürdige Kommunikation zwischen Blast und Klast. Medizinische Forscher, ehrliche Menschen, keine Dummköpfe, versichern mir, dass dies geschieht, und ich glaube ihnen. Mehr oder weniger. Die Vorstellung, dass sich dies durch zufällige Mutation entwickelt hat, ist, wenn ich einen Fachausdruck verwenden darf, verrückt. Der Unmöglichkeitstheorie zufolge funktioniert sie auch genau und fehlerfrei. Wir kommen zurück zur Magie.
The whole baby does this sort of thing. The skull grows. Kidneys grow. The heart grows. All, with few exceptions, perfectly. Meanwhile, kidneys excrete, endocrine glands secrete, neurons weirdly but correctly link up, skin grows in perfect layers, nervous system deploys—perfectly. Do you believe this? It isn’t possible.
Das ganze Baby macht diese Art von Dingen. Der Schädel wächst. Die Nieren wachsen. Das Herz wächst. Alles, bis auf wenige Ausnahmen, perfekt. In der Zwischenzeit scheiden die Nieren aus, die endokrinen Drüsen sezernieren, die Neuronen verbinden sich auf seltsame, aber korrekte Weise, die Haut wächst in perfekten Schichten, das Nervensystem entfaltet sich - perfekt. Können Sie das glauben? Das ist nicht möglich.
Unless there is something we haven’t figured out, and perhaps can’t.
Es sei denn, es gibt etwas, das wir noch nicht herausgefunden haben und vielleicht auch nicht herausfinden können.
I don’t know much about anything (readers delight in assuring me of this). However, I don’t know less about computers than I don’t know about biology. I want an engineering information-flow analysis of cells and a baby. Probably there are courses and books about this, and I just haven’t heard of them.
Ich weiß nicht viel über irgendetwas (die Leser bestätigen mir das gerne). Aber ich weiß nicht weniger über Computer als ich über Biologie nicht weiß. Ich möchte eine technische Informationsflussanalyse von Zellen und einem Baby. Wahrscheinlich gibt es dazu Kurse und Bücher, von denen ich nur noch nichts gehört habe.
Consider a drill, perhaps in a factory, controlled by a computer. The total information involved in this transaction presumably consists of information flowing from sensors on the drill to the computer, and from the computer to the drill. Digital bits are easy to understand if you have at least two fingers. Cells are dauntingly analog.
Nehmen wir eine Bohrmaschine, vielleicht in einer Fabrik, die von einem Computer gesteuert wird. Die gesamte Information, die an diesem Vorgang beteiligt ist, besteht vermutlich aus Informationen, die von den Sensoren an der Bohrmaschine zum Computer und vom Computer zur Bohrmaschine fließen. Digitale Bits sind leicht zu verstehen, wenn man mindestens zwei Finger hat. Zellen sind erschreckend analog.
A whole lot of things have to happen in a cell at the right time and produce the right amounts of all sorts of stuff. But to my naïve gaze, not only do processes have to produce things in correct amounts, but the systems that tell them how much to produce have to know how much that is, and these interrelationships all have to interrelate with each other. How much is that in gigabytes? Again, I am a barbarian of such things, but I wish a software engineer would reduce the whole shebang to data-flow diagrams, including how it knows when things are wearing out and the information paths needed to repair them. And why everything doesn’t just stick to everything else.
In einer Zelle müssen eine Menge Dinge zur richtigen Zeit passieren und die richtigen Mengen aller möglichen Dinge produzieren. Aber für meinen naiven Blick müssen die Prozesse nicht nur Dinge in der richtigen Menge produzieren, sondern die Systeme, die ihnen sagen, wie viel sie produzieren sollen, müssen auch wissen, wie viel das ist, und diese Zusammenhänge müssen alle miteinander in Beziehung stehen. Wie viel ist das in Gigabyte? Auch hier bin ich ein Barbar, aber ich wünschte, ein Software-Ingenieur würde den ganzen Kram auf Datenflussdiagramme reduzieren, einschließlich der Frage, wie er weiß, wann etwas abgenutzt ist und welche Informationspfade für die Reparatur erforderlich sind. Und warum nicht einfach alles mit allem zusammenhängt.
Thee you have the elements of a theory of impossibility. Doubtless it will rank with general relativity and Watson and Crick. You saw it here first.
Damit haben Sie die Elemente einer Theorie der Unmöglichkeit. Zweifellos wird sie mit der allgemeinen Relativitätstheorie und Watson und Crick gleichziehen. Und Sie haben es hier zuerst gesehen.