Kita sering kali kesulitan memahami fenomena di mana hasil-hasil terakumulasi dan berinteraksi.
Ada soal matematika umum: seorang cucu meminta uang saku kepada kakeknya, dimulai dengan satu yen dan melipatgandakannya setiap hari selama sebulan.
Jika kakek yang tidak curiga itu setuju, ia akan berutang satu miliar yen sebulan kemudian.
Kesalahan ini muncul karena kita cenderung berasumsi bahwa jika melipatgandakan satu yen beberapa kali tidak menghasilkan banyak, maka progresinya akan terus mengikuti jalur linear yang sama.
Namun, dengan cermat menelusuri hasil akumulasi dan interaksi ini, seseorang dapat memahami bahwa hasilnya akan menjadi jumlah yang sangat besar, bahkan tanpa pengetahuan atau intuisi matematika tingkat lanjut.
Oleh karena itu, ini bukanlah masalah pengetahuan atau kemampuan, melainkan masalah metodologi berpikir.
Dan metode berpikir ini, di mana seseorang secara progresif melacak akumulasi dan interaksi untuk memahami hasil secara logis, adalah apa yang ingin saya sebut "pemikiran simulasi."
Langkah Pertama dalam Asal Mula Kehidupan
Demikian pula, kita kesulitan memahami asal mula kehidupan.
Asal mula kehidupan adalah pertanyaan tentang bagaimana sel-sel kompleks muncul di Bumi purba, yang awalnya hanya mengandung zat kimia sederhana.
Ketika mempertimbangkan masalah ini, penjelasan kadang-kadang ditawarkan yang bergantung pada mukjizat sesaat yang tidak disengaja.
Namun, dari perspektif akumulasi dan interaksi, hal itu dapat dipahami sebagai fenomena yang lebih realistis.
Air dan udara bersirkulasi berulang kali di berbagai bagian Bumi. Zat-zat kimia dengan demikian bergerak secara lokal dan kemudian menyebar ke seluruh planet.
Melalui berbagai pengulangan ini, zat-zat kimia bereaksi satu sama lain.
Ini seharusnya mengarah pada transisi dari keadaan awal, yang hanya mengandung zat kimia sederhana, ke keadaan yang mencakup zat kimia sedikit lebih kompleks. Tentu saja, banyak zat kimia sederhana masih akan ada.
Dan karena zat kimia yang sedikit lebih kompleks adalah kombinasi dari zat kimia sederhana, jumlahnya lebih kecil, tetapi varietasnya lebih besar daripada zat kimia sederhana.
Transisi keadaan ini tidak hanya terjadi di area kecil dan terlokalisasi di Bumi; itu terjadi secara simultan dan paralel di seluruh planet.
Terlebih lagi, karena sirkulasi air dan atmosfer Bumi, apa yang terjadi di satu area kecil menyebar ke sekitarnya, menyebabkan zat kimia bercampur di seluruh Bumi. Ini menghasilkan Bumi di mana beragam zat kimia, sedikit lebih kompleks daripada keadaan awal, kini ada.
Signifikansi Langkah Pertama
Tidak ada bukti untuk transisi dari keadaan awal ke keadaan saat ini; ini adalah inferensi. Namun, tidak ada yang bisa menyangkalnya. Sebaliknya, untuk menyangkalnya, seseorang perlu menjelaskan mengapa mekanisme universal ini, yang dapat diamati bahkan saat ini, tidak akan berfungsi.
Mekanisme ini sudah memiliki pemeliharaan diri, replikasi, dan metabolisme untuk zat kimia yang sedikit lebih kompleks. Namun, ini bukanlah pemeliharaan diri, replikasi, dan metabolisme tingkat lanjut yang sangat mirip dengan organisme hidup.
Semua zat kimia yang sedikit lebih kompleks dapat terurai dan terbentuk. Namun, pada skala planet, setiap zat kimia yang sedikit lebih kompleks mempertahankan jumlah konstan tertentu.
Fakta bahwa jumlah konstan dipertahankan melalui pembentukan dan pemecahan berulang menunjukkan sifat pemeliharaan diri melalui metabolisme.
Selanjutnya, zat kimia yang sedikit lebih kompleks tidak hanya ada sebagai molekul tunggal; meskipun proporsinya mungkin kecil, jumlahnya sangat banyak.
Meskipun ini bukan replikasi diri, ini adalah aktivitas produktif yang menghasilkan lebih banyak zat kimia yang sama. Meskipun istilah "replikasi" mungkin sedikit berbeda, ia menghasilkan efek yang serupa.
Dengan kata lain, fenomena tak terbantahkan tentang Bumi yang bertransisi dari hanya mengandung zat kimia sederhana menjadi mengandung zat kimia yang sedikit lebih kompleks adalah langkah pertama dan esensi dari asal mula kehidupan.
Menuju Langkah Berikutnya
Tentu saja, keadaan ini, yang mencakup zat kimia yang sedikit lebih kompleks, bukanlah kehidupan itu sendiri.
Juga tidak masuk akal untuk melihat ini sebagai aktivitas kehidupan dalam skala planet. Ini hanyalah keadaan di mana zat kimia yang sedikit lebih kompleks hadir karena reaksi kimia yang berulang.
Dan ini tentu bisa terjadi di planet selain Bumi. Fakta bahwa kehidupan tidak muncul di planet lain tetapi muncul di Bumi menunjukkan bahwa sesuatu yang berbeda terjadi di Bumi dibandingkan dengan planet lain.
Mempertimbangkan apa itu sesuatu, adalah tahap selanjutnya.
Namun, setelah memahami langkah awal ini, kita seharusnya tidak dapat memikirkan langkah selanjutnya dalam asal mula kehidupan secara terlokalisasi. Seperti langkah pertama, langkah selanjutnya juga harus dipahami sebagai fenomena skala planet.
Dan langkah selanjutnya adalah Bumi bertransisi ke keadaan yang mengandung zat kimia yang bahkan sedikit lebih kompleks.
Saat langkah ini diulang, zat kimia secara bertahap dan kumulatif menjadi lebih kompleks.
Bersamaan dengan itu, mekanisme pemeliharaan diri, replikasi, dan metabolisme juga menjadi semakin kompleks.
Peran Polimer dan Topografi Bumi
Di sini, keberadaan polimer memainkan peran penting. Protein dan asam nukleat adalah polimer. Polimer dapat secara kumulatif menciptakan polimer yang kompleks dan beragam hanya dari beberapa jenis monomer. Keberadaan monomer yang mampu membentuk polimer meningkatkan sifat evolusioner dari mekanisme ini.
Banyak danau dan kolam di Bumi berfungsi sebagai lokasi eksperimen ilmiah yang terisolasi. Pasti ada jutaan lokasi semacam itu di seluruh planet. Masing-masing akan menjadi lingkungan yang berbeda, sementara masih dapat bertukar zat kimia melalui sirkulasi air dan udara global.
Kekuatan Pemikiran Simulasi
Setelah asal mula kehidupan dibayangkan dengan cara ini, menjadi tidak mungkin untuk menawarkan apa pun selain kritik "kurangnya bukti". Sebaliknya, seseorang harus mencari mekanisme yang menyanggah hal ini. Namun, saya tidak dapat membayangkan mekanisme seperti itu.
Dengan kata lain, seperti kakek dalam contoh uang saku, kita belum memahami asal mula kehidupan. Sama seperti kita dapat memahami uang saku yang sangat besar setelah 30 hari dengan menerapkan pemikiran simulasi pada fakta-fakta yang diketahui, mempertimbangkan akumulasi dan interaksi, kita juga dapat memahami kemunculan kehidupan di Bumi.
Hipotesis Awan Debu
Cahaya UV yang kuat di permukaan akan menghambat pertukaran zat kimia. Namun, Bumi purba pasti tertutup awan abu vulkanik dan debu dari aktivitas vulkanik yang sering dan tumbukan meteorit. Awan ini akan menghalangi radiasi ultraviolet.
Selain itu, atmosfer mengandung hidrogen, oksigen, karbon, dan nitrogen—atom-atom yang merupakan komponen kunci untuk monomer biologis penting—sementara debu mengandung atom langka lainnya. Selanjutnya, permukaan debu dapat bertindak sebagai katalis untuk sintesis kimia monomer.
Terlebih lagi, gesekan debu menghasilkan energi seperti panas dan petir, dan matahari terus-menerus memasok energi seperti radiasi UV dan panas.
Awan debu ini adalah pabrik monomer pamungkas, beroperasi 24/7, memanfaatkan seluruh Bumi dan semua energi surya yang mengalir ke dalamnya.
Interaksi Mekanisme
Ingat kembali langkah pertama: transisi ke Bumi yang mengandung zat kimia sedikit lebih kompleks.
Di planet tempat mekanisme ini berfungsi, ada pabrik monomer pamungkas, prinsip akumulasi kompleksitas menjadi polimer terwujud, dan ada jutaan laboratorium ilmiah yang saling terhubung.
Meskipun ini tidak sepenuhnya menjelaskan asal mula kehidupan, tidak ada keraguan bahwa ini menyediakan mekanisme untuk penciptaan zat kimia kompleks yang dibutuhkan oleh organisme hidup.
Dan ingat argumen bahwa langkah pertama sudah mengandung esensi kehidupan.
Bumi yang mengandung zat kimia sangat kompleks, yang tercipta sebagai perpanjangan dari langkah ini, harus mewujudkan esensi kehidupan pada tingkat yang lebih maju.
Dari sini, kita dapat melihat bahwa Bumi dengan beragam zat kimia yang sangat kompleks dan fenomena esensial kehidupan yang sangat maju kini telah muncul.
Sentuhan Akhir
Kita sekarang telah tiba pada titik di mana kita dapat mempertimbangkan asal mula kehidupan dengan asumsi Bumi telah mencapai keadaan yang sangat menguntungkan, sebuah premis yang tidak biasanya dipertimbangkan dalam diskusi yang ada.
Apa lagi yang dibutuhkan untuk munculnya kehidupan?
Ini adalah penciptaan dan integrasi mekanisme fungsional yang dibutuhkan oleh organisme hidup.
Ini tampaknya tidak memerlukan rekayasa khusus dan dapat dijelaskan sebagai perpanjangan alami dari diskusi sejauh ini.
Metode Pemikiran Simulasi
Pemikiran simulasi berbeda dengan simulasi itu sendiri.
Misalnya, mencoba mensimulasikan mekanisme asal mula kehidupan yang dijelaskan di sini dengan komputer tidak akan mudah.
Ini karena penjelasan saya kurang memiliki ekspresi formal yang ketat yang diperlukan untuk simulasi.
Namun, ini tidak berarti pemikiran saya tidak cermat.
Meskipun mode ekspresinya adalah bahasa alami, itu didasarkan pada struktur logis yang kuat, fakta ilmiah yang diketahui, dan penalaran objektif yang berakar pada pengalaman kita.
Oleh karena itu, ia sangat mampu memahami tren keseluruhan dan perubahan properti. Jika keliru, itu bukan karena kurangnya formalisasi, melainkan karena kelalaian kondisi yang mendasari atau pengaruh interaksi spesifik.
Jadi, pemikiran simulasi dimungkinkan menggunakan bahasa alami, bahkan tanpa mendefinisikan ekspresi formal.
Saya percaya bahwa bahkan tanpa ekspresi formal, adalah mungkin untuk secara cermat mengungkapkan konsep matematika menggunakan bahasa alami.
Saya menyebutnya "matematika alami."
Dengan matematika alami, upaya dan waktu untuk formalisasi tidak diperlukan, memungkinkan jangkauan orang yang lebih luas untuk memahami dan memahami cakupan yang lebih luas secara matematis daripada dengan matematika yang ada.
Dan pemikiran simulasi justru merupakan metode berpikir yang menggunakan simulasi menggunakan bahasa alami.
Pengembangan Perangkat Lunak
Pemikiran simulasi adalah keterampilan yang sangat diperlukan bagi pengembang perangkat lunak.
Sebuah program berulang kali melakukan perhitungan menggunakan data di ruang memori dan menempatkan hasilnya ke dalam data yang sama atau data yang berbeda di ruang memori.
Dengan kata lain, sebuah program adalah akumulasi dan interaksi itu sendiri.
Selain itu, apa yang ingin dicapai oleh pengembang perangkat lunak biasanya dipahami melalui dokumen dan wawancara dengan orang yang menugaskan pengembangan.
Karena tujuan utamanya adalah mewujudkan sesuatu dengan program, isinya, ketika diperiksa secara menyeluruh, harus merupakan interaksi kumulatif data.
Namun, orang yang menugaskan pengembangan perangkat lunak bukanlah ahli pemrograman. Oleh karena itu, mereka tidak dapat secara ketat menjelaskan apa yang ingin mereka capai dalam ekspresi formal.
Akibatnya, apa yang diperoleh dari dokumen dan wawancara adalah teks dalam bahasa alami, bersama dengan diagram dan tabel referensi. Tugas mengubah ini menjadi ekspresi formal yang ketat adalah pengembangan perangkat lunak.
Dalam proses pengembangan perangkat lunak, ada tugas-tugas seperti analisis kebutuhan dan organisasi kebutuhan, serta definisi spesifikasi, di mana konten pengembangan diatur berdasarkan dokumen pelanggan.
Selain itu, berdasarkan hasil definisi spesifikasi, desain dasar dilakukan.
Hasil dari tugas-tugas ini terutama diekspresikan menggunakan bahasa alami. Seiring berjalannya pekerjaan, isinya menjadi logis dan ketat untuk memfasilitasi pembuatan program akhir.
Dan pada tahap desain dasar, yang berpusat pada bahasa alami, produk harus dapat beroperasi di komputer dan memenuhi apa yang ingin dicapai pelanggan.
Di sinilah tepatnya pemikiran simulasi melalui matematika alami diperlukan. Terlebih lagi, diperlukan lapisan ganda pemikiran simulasi di sini.
Salah satunya adalah pemikiran simulasi untuk mengkonfirmasi apakah perilaku yang diharapkan dapat dicapai sebagai interaksi antara ruang memori komputer dan program.
Yang lainnya adalah pemikiran simulasi untuk mengkonfirmasi apakah apa yang ingin dicapai pelanggan benar-benar terwujud.
Yang pertama membutuhkan kemampuan untuk memahami cara kerja internal komputer melalui pemikiran simulasi. Yang kedua membutuhkan kemampuan untuk memahami tugas-tugas yang akan dilakukan pelanggan menggunakan perangkat lunak melalui pemikiran simulasi.
Dengan demikian, pengembang perangkat lunak memiliki kemampuan pemikiran simulasi ganda ini—pemikiran simulasi berprinsip dan pemikiran simulasi semantik—sebagai keterampilan empiris.
Kesimpulan
Asal mula kehidupan adalah subjek yang sedang dikerjakan oleh banyak ilmuwan dan individu yang ingin tahu secara intelektual. Namun, memahami asal mula kehidupan dengan cara yang dijelaskan di sini tidaklah umum.
Ini menunjukkan bahwa pemikiran simulasi adalah cara berpikir yang mudah kurang dimiliki oleh banyak orang, terlepas dari pengetahuan atau kemampuan mereka.
Di sisi lain, pengembang perangkat lunak sangat memanfaatkan pemikiran simulasi untuk menerjemahkan berbagai konsep ke dalam sistem.
Tentu saja, pemikiran simulasi tidak eksklusif untuk pengembang perangkat lunak, tetapi pengembangan perangkat lunak secara khusus membutuhkan dan sangat baik untuk melatih kemampuan ini.
Dengan menggunakan pemikiran simulasi, seseorang tidak hanya dapat menyusun dan memahami gambaran lengkap misteri ilmiah yang kompleks dan maju seperti asal mula kehidupan, tetapi juga subjek kompleks seperti struktur organisasi dan masyarakat.
Oleh karena itu, saya percaya bahwa di masyarakat masa depan, individu dengan keterampilan pemikiran simulasi, seperti pengembang perangkat lunak, akan memainkan peran aktif di berbagai bidang.