早在我们知道鸟类可以“看到”地球磁场的几十年前,阿尔伯特·爱因斯坦就在他的粉丝邮件中讨论了未被发现的超级感官的可能性。
1949 年,这位著名科学家写给一位探究工程师的一封失传已久的信,在生物学和物理学领域都被证明具有非凡的先见之明。
发起这封信函的工程师格林·戴维斯最初的询问现已丢失,但从爱因斯坦的答复来看,戴维斯的问题与动物感知及其能告诉我们关于物理世界的信息有关。
爱因斯坦在回复中写道:“可以想象,对候鸟和信鸽行为的研究有一天可能会导致人们对某些未知物理过程的理解。”
70 多年后,我们现在知道爱因斯坦对金钱的预感是正确的。现在的证据表明鸟类可以感应地球磁场他们眼睛里有特殊的感光器,对地球磁场的微妙变化很敏感。这就是它们能够迁徙数千公里而不会迷路的原因。
其他动物,比如海龟,狗, 和蜜蜂,还表现出感知地球磁场的不可思议的能力,尽管不一定是通过眼睛。
“令人惊奇的是,[爱因斯坦]在经验证据表明几种动物确实可以感知磁场并利用这些信息进行导航之前几十年就想到了这种可能性,”写耶路撒冷希伯来大学的研究人员最近捐赠了这封信。
尽管如此,这位诺贝尔奖获得者确实有一些线索来指导他的思考。在写这封信的时候,生物科学和物理科学开始以前所未有的方式融合。蝙蝠回声定位有最近被发现,雷达技术开始扎根。
事实上,戴维斯本人就是这一领域的研究人员,这可能就是为什么他对其他奇怪的动物感官感兴趣,比如蜜蜂所表现出的感官。
在爱因斯坦身上,他找到了志同道合的灵魂。这位著名的物理学家似乎也对生物科学着迷,认为它是了解看不见的物理力量的窗口。
他的回信很短,直到 2011 年戴维斯去世才被发现,但它证实了爱因斯坦同样对蜜蜂的行为着迷。
(Dyer 等人,J Comp Physiol A,2021)
在打字稿中,爱因斯坦承认他很熟悉卡尔·冯·弗里希,后者最近发现蜜蜂利用光的偏振模式进行导航。
据了解,在这封信发出前六个月,爱因斯坦曾参加过冯·弗里希在普林斯顿大学的一场讲座。他甚至与研究人员进行了一次私人会面,这些互动显然给人留下了深刻的印象。
虽然戴维斯似乎最感兴趣的是这种新的生物学知识如何为未来的技术提供信息,但爱因斯坦认为我们需要更多的生物学研究。
“我看不到在有关物理学基础的研究中利用这些结果的可能性,”他回答戴维斯。
“只有通过蜜蜂的行为揭示出一种新的感官知觉,即它们的刺激,情况才会如此”。
自从这封信发出以来,我们已经了解了很多有关蜜蜂行为以及这些好奇的昆虫如何感知世界的知识。正如爱因斯坦所预言的那样,知识已经在帮助我们改进技术,就像我们 iPhone 上的摄像头一样。
然而,尽管经过数十年的研究,仍然存在许多谜团。动物感知光或感知地球磁场的确切机制仍在研究中,而且每个物种的机制可能并不相同。
例如,蜜蜂似乎能感觉到他们腹部的磁场,而鸟类和狗似乎主要通过眼睛中称为隐花色素的特殊光感受器来做到这一点。
甚至人类细胞也能产生隐花色素,并且最近的研究揭示了这些细胞对磁场变化的动态反应。
这很讽刺,因为这是你所期望的独特量子反应。对于感光器来说,要感知磁场,就需要细胞内的电子纠缠在一起,而爱因斯坦当时拒绝了这个想法,称其为“幽灵般的超距作用”。
显然,爱因斯坦并不总是正确的,但即使涉及到他专业之外的科学领域,这个人也有头脑。
该研究发表在比较生理学杂志A。