برخی از افکار تصادفی

«دو مرد غلامان خود را می فرستند تا آب بیاورند و آنها را ملاقات کنند. غافل از این طرح، خادمان جلسه را تصادفی می بینند.» دموکریتوس با این داستان که مربوط به 400 سال قبل از میلاد است، دیدگاه خود را از یک جهان جبرگرا توضیح داد. در گفتار او، تصادفی بودن نمی‌توانست وجود داشته باشد و صرفاً فقدان دانش بود تا یک پدیده واقعی. اگر کسی «هوش وسیع» مانند دیو لاپلاس، یک آزمایش فکری منتشر شده در سال 1814 داشت، می‌توانست هر اقدامی را که انجام شده یا باید انجام شود، تعیین کند.

ایده جهانی کاملا جبرگرا تا همین اواخر در غرب حاکم بود. در حالی که ابزارهایی برای توصیف ناشناخته ها در قرن شانزدهم ایجاد شد، زمانی که ریاضیدانان ایتالیایی شروع به رسمیت بخشیدن به شانس های مربوط به بازی های شانسی مختلف کردند، در اوایل قرن بیستم بود که تجزیه و تحلیل رسمی تصادفی و پایه های ریاضی احتمالات انجام نشد. این کار با توسعه مکانیک کوانتومی در اواسط دهه 1920 ترکیب شد و سرانجام جهان بینی کاملاً جبری را در بستر قرار داد. واقعیت در ابتدایی ترین لایه خود به نظر می رسد که ماهیت کاملاً احتمالی دارد.

ترکیب این درک که واقعیت در مقیاس زیر اتمی احتمالاتی است با مکانیک نیوتنی که در مقیاس کلان تجربه می کنیم، یک حوزه فکری چالش برانگیز است. دو مثال جالب از حوزه‌هایی که ایده‌های تصادفی با هم به کار می‌روند، در زیست‌شناسی و علوم کامپیوتر هستند:

1. یک کشف اخیر که در Nature منتشر شده است، نشان داد که جهش‌ها، یک عنصر کلیدی در تکامل گونه‌ها و توسعه بیماری‌ها، که قبلاً تصور می‌شد به‌طور تصادفی و به‌عنوان تکثیر DNA رخ می‌دهند، ممکن است به‌طور تصادفی اتفاق نیفتند. دانشمندان با بررسی اینکه آیا جهش‌ها بین نواحی ژنی و غیر ژنی یک ژنوم به طور مساوی اتفاق می‌افتد، کشف کردند که Arabidopsis thaliana، یک علف هرز معمولی کنار جاده و ارگانیسم مدل اصلی زیست‌شناسی گیاهی، می‌تواند از «ضروری‌ترین» ژن‌ها در DNA خود در برابر تغییرات محافظت کند. در حالی که بخش های دیگری از ژنوم خود را برای انباشت جهش ها باقی می گذارد. بنابراین، این یافته غیرمنتظره، هم رویدادهای تصادفی و هم غیر تصادفی را توصیف می‌کند که بر توسعه ژنوم تأثیر می‌گذارند، و راه جدیدی را برای تفکر در مورد مکانیسم‌های تومورزایی و همچنین راه‌هایی برای مهندسی فرآیندهای بهبود یافته برای تکامل هدایت‌شده باز می‌کند.

2. تصادفی بودن برای امنیت رایانه حیاتی است. توانایی تولید رشته‌های تصادفی از اعداد و حروف، رمزگذاری ایمن را ممکن می‌سازد که به افراد اجازه می‌دهد داده‌ها را ذخیره کنند یا مخفیانه ارتباط برقرار کنند، حتی اگر دشمن همه پیام‌های کدگذاری شده را ببیند. در این موارد، هر چه رشته تصادفی‌تر باشد، داده‌ها امن‌تر می‌شوند. با این حال، بدون داشتن کلید رمزگذاری پنهان در ناخودآگاه شما، ایجاد اعداد واقعا تصادفی به طرز شگفت آوری سخت است. به خصوص اگر تنها چیزی که برای انجام آن در دسترس دارید سخت افزار دیجیتال و نرم افزار قطعی باشد. هر دو برای رفتار قابل پیش بینی طراحی شده اند. بنابراین، طراحان سخت‌افزار و نرم‌افزار، در تلاش برای یافتن غیرقابل‌پیش‌بینی بودن، باید برای یافتن آن به بیرون از محیط عملیاتی عادی خود نگاه کنند. نرم افزار معمولاً به دنبال استفاده از رویدادهای خارجی (کلیک های ماوس کاربر، فواصل رسیدن بسته های اترنت یا نویز جوی) برای ایجاد تصادفی است. چالش‌هایی در یافتن تعداد کافی از این رویدادهای به ظاهر تصادفی وجود دارد، با این حال، برای برآوردن آنچه برای همه عملیات رمزگذاری شده مورد نیاز است. گروه های مختلفی در حال کار بر روی ایجاد تصادفی با کیفیت بالا از منابع با کیفیت پایین (اما فراوان) هستند. و محاسبات کوانتومی به عنوان یک راه حل بالقوه به نظر می رسد، اگرچه زمان آماده شدن آن برای استفاده تجاری گسترده هنوز بسیار نامشخص است.

فکر کردن یا نوشتن در مورد چیز دیگری در این هفته به جز رویدادهای وحشتناک جاری در اوکراین سخت است. حمله بی‌دلیل روسیه یادآور این است که دموکراسی‌های لیبرال به ظاهر باثبات در برابر نزول ترسناک به سمت جنگ و تمام تصادفی‌های ناشی از آن در امان نیستند. ما در کنار مردم اوکراین ایستاده‌ایم و امیدواریم که جهان برای رد تلاش جبرگرایانه پوتین برای تحمیل خشونت‌آمیز و غیرقانونی بر حاکمیت و آزادی آن‌ها با هم عمل کند.

– جاناتان فریدلندر، دکترا و جفری دبلیو اسمیت

پنج اول First Five فهرست رسانه های ضروری ما برای این ماه است که طیف وسیعی از محتوا از جمله مقالات علمی، کتاب ها، پادکست ها و ویدیوها را در بر می گیرد. برای لیست کامل رسانه های جالب ما در سلامت، علم و فناوری که به طور مرتب به روز می شوند، ما را در توییتر یا اینستاگرام دنبال کنید.

1/ تحت فشار استرس داشتن در مورد انجام خوب آزمایش ممکن است محدود به انسان نباشد. طبق یک مطالعه جدید، میمون‌ها نیز مانند مردم می‌توانند تحت فشار «خفه شوند».

2/ روزی یک سیب … یک جوان در ایالات متحده می تواند با تغییر رژیم غذایی خود از یک رژیم غذایی معمولی غربی به یک رژیم غذایی بهینه که شامل حبوبات بیشتر، غلات کامل و آجیل و گوشت قرمز و فرآوری شده کمتر باشد، به طول عمر خود بیش از یک دهه اضافه کند. مطالعه جدید برای افراد مسن تر، دستاوردهای پیش بینی شده برای امید به زندگی از چنین تغییراتی در رژیم غذایی کوچکتر اما همچنان قابل توجه است.

3/ سلامت بیشتر، مراقبت های بهداشتی کمتر یک گزارش جدید از کالج آمریکایی سبک زندگی پزشکی، و منتشر شده در مجله Family Practice، استدلال می‌کند که 90 درصد از دلارهای مراقبت‌های بهداشتی ایالات متحده صرف بیماری‌های قابل پیشگیری می‌شود و باید عملکرد پزشکی را اصلاح کرد و کمتر بر داروسازی تمرکز کرد. درمان‌ها و در عوض بیشتر در پزشکی سبک زندگی که ریشه در شش رفتار دارد: غذا خوردن بهتر، فعالیت بدنی، خواب ترمیمی، ارتباط اجتماعی، اجتناب از مواد خطرناک و مدیریت استرس. در اینجا بیشتر بخوانید و به دوستان ما در ساختمان H برای پیشبرد این موضوع مراجعه کنید.

4/ باعث شد یک مطالعه جدید شواهد قانع کننده ای از رابطه علی بین ویروس اپشتین بار (EBV) و مولتیپل اسکلروزیس (MS) ارائه می دهد. این نشان می دهد که اکثر موارد ام اس را می توان با توقف عفونت EBV پیشگیری کرد و هدف قرار دادن EBV می تواند منجر به کشف درمانی برای ام اس شود. این کشف ممکن است پیامدهایی برای درک سایر اختلالات خود ایمنی و ارتباط آنها با عفونت های ویروسی داشته باشد.

5/ گرگ های کوچک، سگ های کوچک باور عمومی این بوده است که سگ‌های کوچک مانند پامرانیا و چی‌هواهوا وجود دارند زیرا زمانی که سگ‌ها اهلی شدند، انسان‌ها همدم‌های کوچک و بامزه‌ای می‌خواستند. اما محققان اکنون یک جهش ژنتیکی را در یک ژن تنظیم کننده هورمون رشد شناسایی می کنند که مربوط به جثه کوچک سگ ها است که در بیش از 50000 سال پیش، مدت ها قبل از اهلی شدن در گرگ ها وجود داشت.