In this article I examine two mathematical definitions of observational equivalence, one proposed by Charlotte Werndl and based on manifest isomorphism, and the other based on Ornstein and Weiss’s ε-congruence. I argue, for two related reasons, that neither can function as a purely mathematical definition of observational equivalence. First, each definition permits of counterexamples; second, overcoming these counterexamples will introduce non-mathematical premises about the systems in question. Accordingly, the prospects for a broadly applicable and purely mathematical (...) definition of observational equivalence are unpromising. Despite this critique, I suggest that Werndl’s proposals are valuable because they clarify the distinction between provable and unprovable elements in arguments for observational equivalence. (shrink)

Goethe's objections to Newton's theory of light and colours are better than often acknowledged. You can accept the most important elements of these objections without disagreeing with Newton about light and colours. As I will argue, Goethe exposed a crucial weakness of Newton's methodological self-assessment. Newton believed that with the help of his prism experiments, he could prove that sunlight was composed of variously coloured rays of light. Goethe showed that this step from observation to theory is more problematic than (...) Newton wanted to admit. By insisting that the step to theory is not forced upon us by the phenomena, Goethe revealed our own free, creative contribution to theory construction. And Goethe's insight is surprisingly significant, because he correctly claimed that all of the results of Newton's prism experiments fit a theoretical alternative equally well. If this is correct, then by suggesting an alternative to a well-established physical theory, Goethe developed the problem of underdete... (shrink)

> Context • The alleged dichotomy between mind and matter is pervasive. Therefore, the attempt to explain mat- ter in terms of mind (idealism) is often considered a mirror image of that of explaining mind in terms of mat- ter (mainstream physicalism), in the sense of being structurally equivalent despite being reversely arranged. > Problem • I argue that this is an error arising from language artifacts, for dichotomies must reside in the same level of abstraction. > Method • I (...) show that, because matter outside mind is not an empirical observation but rather an explanatory model, the epistemic symmetry between the two is broken. Consequently, matter and mind cannot reside in the same level of abstraction. > Results • It then becomes clear that attempting to explain mind in terms of matter is epistemically more costly than attempting to explain matter in terms of mind. > Implications • The qualities of experience are suggested to be not only epistemically, but also ontologically primary. > Constructivist content • I high- light the primacy of perceptual constructs over explanatory abstraction on both epistemic and ontic levels. > Key words • Idealism, physicalism, pancomputationalism, anti-realism, hard problem of consciousness, epistemic symmetry, explanatory abstraction, levels of abstraction. (shrink)

The explicit history of the “hidden variables” problem is well-known and established. The main events of its chronology are traced. An implicit context of that history is suggested. It links the problem with the “conservation of energy conservation” in quantum mechanics. Bohr, Kramers, and Slaters (1924) admitted its violation being due to the “fourth Heisenberg uncertainty”, that of energy in relation to time. Wolfgang Pauli rejected the conjecture and even forecast the existence of a new and unknown then elementary particle, (...) neutrino, on the ground of energy conservation in quantum mechanics, afterwards confirmed experimentally. Bohr recognized his defeat and Pauli’s truth: the paradigm of elementary particles (furthermore underlying the Standard model) dominates nowadays. However, the reason of energy conservation in quantum mechanics is quite different from that in classical mechanics (the Lie group of all translations in time). Even more, if the reason was the latter, Bohr, Cramers, and Slatters’s argument would be valid. The link between the “conservation of energy conservation” and the problem of hidden variables is the following: the former is equivalent to their absence. The same can be verified historically by the unification of Heisenberg’s matrix mechanics and Schrödinger’s wave mechanics in the contemporary quantum mechanics by means of the separable complex Hilbert space. The Heisenberg version relies on the vector interpretation of Hilbert space, and the Schrödinger one, on the wave-function interpretation. However the both are equivalent to each other only under the additional condition that a certain well-ordering is equivalent to the corresponding ordinal number (as in Neumann’s definition of “ordinal number”). The same condition interpreted in the proper terms of quantum mechanics means its “unitarity”, therefore the “conservation of energy conservation”. In other words, the “conservation of energy conservation” is postulated in the foundations of quantum mechanics by means of the concept of the separable complex Hilbert space, which furthermore is equivalent to postulating the absence of hidden variables in quantum mechanics (directly deducible from the properties of that Hilbert space). Further, the lesson of that unification (of Heisenberg’s approach and Schrödinger’s version) can be directly interpreted in terms of the unification of general relativity and quantum mechanics in the cherished “quantum gravity” as well as a “manual” of how one can do this considering them as isomorphic to each other in a new mathematical structure corresponding to quantum information. Even more, the condition of the unification is analogical to that in the historical precedent of the unifying mathematical structure (namely the separable complex Hilbert space of quantum mechanics) and consists in the class of equivalence of any smooth deformations of the pseudo-Riemannian space of general relativity: each element of that class is a wave function and vice versa as well. Thus, quantum mechanics can be considered as a “thermodynamic version” of general relativity, after which the universe is observed as if “outside” (similarly to a phenomenological thermodynamic system observable only “outside” as a whole). The statistical approach to that “phenomenological thermodynamics” of quantum mechanics implies Gibbs classes of equivalence of all states of the universe, furthermore re-presentable in Boltzmann’s manner implying general relativity properly … The meta-lesson is that the historical lesson can serve for future discoveries. (shrink)

One of the objections against the thesis of underdetermination of theories by observations is that it is unintelligible. Any two empirically equivalent theories — so the argument goes—are in principle intertranslatable, hence cannot count as rivals in any non-trivial sense. Against that objection, this paper shows that empirically equivalent theories may contain theoretical sentences that are not intertranslatable. Examples are drawn from a related discussion about incommensurability that shows that theoretical non-intertranslatability is possible.

The predominant approaches to understanding how quantum theory and General Relativity are related to each other implicitly assume that both theories use the same concept of mass. Given that despite great efforts such approaches have not yet produced a consistent falsifiable quantum theory of gravity, this paper entertains the possibility that the concepts of mass in the two theories are in fact distinct. It points out that if the concept of mass in quantum mechanics is defined such that it always (...) exists in a superposition and is not a gravitational source, then this sharply segregates the domains of quantum theory and of general relativity. This concept of mass violates the equivalence principle applied to active gravitational mass, but may still produce effects consistent with the equivalence principle when applied to passive gravitational mass (in agreement with observations) by the correspondence principle applied to a weak field in the appropriate limit. An experiment that successfully measures the gravity field of quantum objects in a superposition, and in particular of photons, would not only falsify this distinction but also constitute the first direct empirical test that gravity must in fact be described fundamentally by a quantum theory. (shrink)

The purpose of this essay is to shed some light on a certain type of sentence, which I call a borderline contradiction. A borderline contradiction is a sentence of the form F a ∧ ¬F a, for some vague predicate F and some borderline case a of F , or a sentence equivalent to such a sentence. For example, if Jackie is a borderline case of ‘rich’, then ‘Jackie is rich and Jackie isn’t rich’ is a borderline contradiction. Many theories (...) of vague language have entailments about borderline contradictions; correctly describing the behavior of borderline contradictions is one of the many tasks facing anyone offering a theory of vague language. Here, I first briefly review claims made by various theorists about these borderline contradictions, attempting to draw out some predictions about the behavior of ordinary speakers. Second, I present an experiment intended to gather relevant data about the behavior of ordinary speakers. Finally, I discuss the experimental results in light of several different theories of vagueness, to see what explanations are available. My conclusions are necessarily tentative; I do not attempt to use the present experiment to demonstrate that any single theory is incontrovertibly true. Rather, I try to sketch the auxiliary hypotheses that would need to be conjoined to several extant theories of vague language to predict the present result, and offer some considerations regarding the plausibility of these various hypotheses. In the end, I conclude that two of the theories I consider are better-positioned to account for the observed data than are the others. But the field of logically-informed research on people’s actual responses to vague predicates is young; surely as more data come in we will learn a great deal more about which (if any) of these theories best accounts for the behavior of ordinary speakers. (shrink)

Non-commuting quantities and hidden parameters – Wave-corpuscular dualism and hidden parameters – Local or nonlocal hidden parameters – Phase space in quantum mechanics – Weyl, Wigner, and Moyal – Von Neumann’s theorem about the absence of hidden parameters in quantum mechanics and Hermann – Bell’s objection – Quantum-mechanical and mathematical incommeasurability – Kochen – Specker’s idea about their equivalence – The notion of partial algebra – Embeddability of a qubit into a bit – Quantum computer is not Turing machine (...) – Is continuality universal? – Diffeomorphism and velocity – Einstein’s general principle of relativity – „Mach’s principle“ – The Skolemian relativity of the discrete and the continuous – The counterexample in § 6 of their paper – About the classical tautology which is untrue being replaced by the statements about commeasurable quantum-mechanical quantities – Logical hidden parameters – The undecidability of the hypothesis about hidden parameters – Wigner’s work and и Weyl’s previous one – Lie groups, representations, and psi-function – From a qualitative to a quantitative expression of relativity − psi-function, or the discrete by the random – Bartlett’s approach − psi-function as the characteristic function of random quantity – Discrete and/ or continual description – Quantity and its “digitalized projection“ – The idea of „velocity−probability“ – The notion of probability and the light speed postulate – Generalized probability and its physical interpretation – A quantum description of macro-world – The period of the as-sociated de Broglie wave and the length of now – Causality equivalently replaced by chance – The philosophy of quantum information and religion – Einstein’s thesis about “the consubstantiality of inertia ant weight“ – Again about the interpretation of complex velocity – The speed of time – Newton’s law of inertia and Lagrange’s formulation of mechanics – Force and effect – The theory of tachyons and general relativity – Riesz’s representation theorem – The notion of covariant world line – Encoding a world line by psi-function – Spacetime and qubit − psi-function by qubits – About the physical interpretation of both the complex axes of a qubit – The interpretation of the self-adjoint operators components – The world line of an arbitrary quantity – The invariance of the physical laws towards quantum object and apparatus – Hilbert space and that of Minkowski – The relationship between the coefficients of -function and the qubits – World line = psi-function + self-adjoint operator – Reality and description – Does a „curved“ Hilbert space exist? – The axiom of choice, or when is possible a flattening of Hilbert space? – But why not to flatten also pseudo-Riemannian space? – The commutator of conjugate quantities – Relative mass – The strokes of self-movement and its philosophical interpretation – The self-perfection of the universe – The generalization of quantity in quantum physics – An analogy of the Feynman formalism – Feynman and many-world interpretation – The psi-function of various objects – Countable and uncountable basis – Generalized continuum and arithmetization – Field and entanglement – Function as coding – The idea of „curved“ Descartes product – The environment of a function – Another view to the notion of velocity-probability – Reality and description – Hilbert space as a model both of object and description – The notion of holistic logic – Physical quantity as the information about it – Cross-temporal correlations – The forecasting of future – Description in separable and inseparable Hilbert space – „Forces“ or „miracles“ – Velocity or time – The notion of non-finite set – Dasein or Dazeit – The trajectory of the whole – Ontological and onto-theological difference – An analogy of the Feynman and many-world interpretation − psi-function as physical quantity – Things in the world and instances in time – The generation of the physi-cal by mathematical – The generalized notion of observer – Subjective or objective probability – Energy as the change of probability per the unite of time – The generalized principle of least action from a new view-point – The exception of two dimensions and Fermat’s last theorem. (shrink)

The paper considers the symmetries of a bit of information corresponding to one, two or three qubits of quantum information and identifiable as the three basic symmetries of the Standard model, U(1), SU(2), and SU(3) accordingly. They refer to “empty qubits” (or the free variable of quantum information), i.e. those in which no point is chosen (recorded). The choice of a certain point violates those symmetries. It can be represented furthermore as the choice of a privileged reference frame (e.g. that (...) of the Big Bang), which can be described exhaustively by means of 16 numbers (4 for position, 4 for velocity, and 8 for acceleration) independently of time, but in space-time continuum, and still one, 17th number is necessary for the mass of rest of the observer in it. The same 17 numbers describing exhaustively a privileged reference frame thus granted to be “zero”, respectively a certain violation of all the three symmetries of the Standard model or the “record” in a qubit in general, can be represented as 17 elementary wave functions (or classes of wave functions) after the bijection of natural and transfinite natural (ordinal) numbers in Hilbert arithmetic and further identified as those corresponding to the 17 elementary of particles of the Standard model. Two generalizations of the relevant concepts of general relativity are introduced: (1) “discrete reference frame” to the class of all arbitrarily accelerated reference frame constituting a smooth manifold; (2) a still more general principle of relativity to the general principle of relativity, and meaning the conservation of quantum information as to all discrete reference frames as to the smooth manifold of all reference frames of general relativity. Then, the bijective transition from an accelerated reference frame to the 17 elementary wave functions of the Standard model can be interpreted by the still more general principle of relativity as the equivalent redescription of a privileged reference frame: smooth into a discrete one. The conservation of quantum information related to the generalization of the concept of reference frame can be interpreted as restoring the concept of the ether, an absolutely immovable medium and reference frame in Newtonian mechanics, to which the relative motion can be interpreted as an absolute one, or logically: the relations, as properties. The new ether is to consist of qubits (or quantum information). One can track the conceptual pathway of the “ether” from Newtonian mechanics via special relativity, via general relativity, via quantum mechanics to the theory of quantum information (or “quantum mechanics and information”). The identification of entanglement and gravity can be considered also as a ‘byproduct” implied by the transition from the smooth “ether of special and general relativity’ to the “flat” ether of quantum mechanics and information. The qubit ether is out of the “temporal screen” in general and is depicted on it as both matter and energy, both dark and visible. (shrink)

Recent advances in the Super Linguistics of pictures have laid the Super Semantic foundation for modelling the phenomena of narrative sequencing and co-reference in pictorial and mixed linguistic-pictorial discourses. We take up the question of how one arrives at the pragmatic interpretations of such discourses. In particular, we offer an analysis of: (i) the discourse composition problem: how to represent the joint meaning of a multipicture discourse, (ii) observed differences in narrative sequencing in prima facie equivalent linguistic vs. pictorial discourses, (...) and (iii) the phenomenon of co-referencing across pictures. We extend Segmented Discourse Representation Theory to spell out a formal Super Pragmatics that applies to linguistic, pictorial and mixed discourses, while respecting the particular ‘genius’ of either medium and computing their distinctive pragmatic interpretations. (shrink)

In 'The Reference Book' (2012), Hawthorne and Manley observe the following contrast between (1) and (2): -/- (1) In every race John won. (2) In every race, the colt won. -/- The name 'John' in (1) must intuitively refer to the same single individual for each race. However, the description 'the colt' in (2) has a co-varying reading, i.e. a reading where for each race it refers to a different colt. This observation is a prima facie problem for proponents of (...) so-called The-Predicativism which is the view that the name in (1) is really a covert definite description, viz. 'the John'. If the The-Predicativism is correct, (1) and (2) are therefore syntactically equivalent, but this makes it mysterious why only (2) would have a co-varying reading. In a recent paper, Fara (2015) argues that there is a simple and elegant way for proponents of The-Predicativism to explain this contrast. This explanation relies on discerning some subtle syntactic differences between (1) and (2) which in turn are based on assumptions about nominal restrictions a la Stanley and Szabó (2000). In this short paper, I demonstrate that Fara's proposed explanation has a variety of serious shortcomings and hence that the contrast between (1) and (2) remains a significant problem for Predicativism. (shrink)

In one of their papers, Michael De and Hitoshi Omori observed that the notion of classical negation is not uniquely determined in the context of so-called Belnap-Dunn logic, and in fact there are 16 unary operations that qualify to be called classical negation. These varieties are due to different falsity conditions one may assume for classical negation. The aim of this paper is to observe that there is an interesting way to make sense of classical negation independent of falsity conditions. (...) We discuss two equivalent semantics, and offer a Hilbert-style system that is sound and complete with respect to the semantics. (shrink)

Christian B. Miller has noted a “realism challenge” for virtue ethicists to provide an account of how the character gap between virtuous agents and non-virtuous agents can be bridged. This is precisely one of Han Feizi’s key criticisms against Confucian virtue ethics, as Eric L. Hutton argues, which also cuts across the Aristotelian one: appealing to virtuous agents as ethical models provides the wrong kind of guidance for the development of virtues. Hutton, however, without going into detail, notes that the (...) notion of rituals in the Confucian tradition may be able to sidestep Han Feizi’s criticism. In this essay, I wish to explore not only how the notion of rituals, alongside its corollaries in Xunzi’s Confucian program for ethical cultivation, indeed addresses Han Feizi’s criticism, but also observe that Aristotle’s tragic poetry plays functionally equivalent roles in his own understanding of ethical upbringing. I will begin by considering Han Feizi’s critique of ethical cultivation in virtue ethics as such and how it poses a specific problem for the acquisition of the ‘constitutive reasoning’ shared by Aristotle and Xunzi. I will then briefly note that this problem trades on the synthetic structure of human nature found in both Aristotle and Xunzi (the rational/irrational parts of the soul and the heartmind/five faculties), which grounds the way they understand ethical action and agency. Finally, I will suggest how both Aristotle and Xunzi understand the role of the arts in their extensive programme of ethical cultivation, allowing them to respond to Han Feizi’s attack as too narrow a construal of their respective ethical projects. It is hoped that, through this, we may gain a better sense of how more recent virtue ethicists may similarly draw on aesthetic resources for ethical development. (shrink)

Background: how mind functions is subject to continuing scientific discussion. A simplistic approach says that, since no convincing way has been found to model subjective experience, mind cannot exist. A second holds that, since mind cannot be described by classical physics, it must be described by quantum physics. Another perspective concerns mind's hypothesized ability to interact with the world of quanta: it should be responsible for reduction of quantum wave packets; physics producing 'Objective Reduction' is postulated to form the basis (...) for mind-matter interactions. This presentation describes results derived from a new approach to these problems. It is based on well-established biology involving physics not previously applied to the fields of mind, or consciousness studies, that of critical feedback instability. -/- Methods: 'self-organized criticality' in complexity biology places system loci of control at critical instabilities, physical properties of which, including information properties, are presented. Their elucidation shows that they can model hitherto unexplained properties of experience. -/- Results: All results depend on physical properties of critical instabilities. First, at least one feed-back or feed-forward loop must have feedback gain, g = 1: information flows round the loop impress perfect images of system states back on themselves: they represent processes of perfect self-observation. This annihilates system quanta: system excitations are instability fluctuations, which cannot be quantized. Major results follow: -/- 1. Information vectors representing criticality states must include at least one attached information loop denoting self-observation. -/- 2. Such loop structures are attributed a function, 'registering the state's own existence', explaining -/- a. Subjective 'awareness of one's own presence' -/- b. How content-free states of awareness can be remembered (Jon Shear) -/- c. Subjective experience of time duration (Immanuel Kant) -/- d. The 'witness' property of experience – often mentioned by athletes 'in the zone' -/- e. The natural association between consciousness and intelligence -/- This novel, physically and biologically sound approach seems to satisfactorily model subjectivity. -/- Further significant results follow: -/- 1. Registration of external information in excited states of systems at criticality reduces external wave-packets: the new model exhibits 'Objective Reduction' of wave packets. -/- 2. High internal coherence (postulated by Domash & Penrose) leading to a. Non-separable information vector bundles. b. Non-reductive states (Chalmers's criterion for experience). -/- 3. Information that is: a. encoded in coherence negentropy; b. non-digitizable, and therefore c. computationally without digital equivalent (posited by Penrose). -/- Discussion and Conclusions: instability physics implies anharmonic motion, preventing excitation quantization, and totally different from the quantum physics of simple harmonic motion at stability. Instability excitations are different from anything hitherto conceived in information science. They can model aspects of mind never previously treated, including genuine subjectivity, objective reduction of wave-packets, and inter alia all properties given above. (shrink)

The paper discusses the origin of dark matter and dark energy from the concepts of time and the totality in the final analysis. Though both seem to be rather philosophical, nonetheless they are postulated axiomatically and interpreted physically, and the corresponding philosophical transcendentalism serves heuristically. The exposition of the article means to outline the “forest for the trees”, however, in an absolutely rigorous mathematical way, which to be explicated in detail in a future paper. The “two deductions” are two successive (...) stage of a single conclusion mentioned above. The concept of “transcendental invariance” meaning ontologically and physically interpreting the mathematical equivalence of the axiom of choice and the well-ordering “theorem” is utilized again. Then, time arrow is a corollary from that transcendental invariance, and in turn, it implies quantum information conservation as the Noether correlate of the linear “increase of time” after time arrow. Quantum information conservation implies a few fundamental corollaries such as the “conservation of energy conservation” in quantum mechanics from reasons quite different from those in classical mechanics and physics as well as the “absence of hidden variables” (versus Einstein’s conjecture) in it. However, the paper is concentrated only into the inference of another corollary from quantum information conservation, namely, dark matter and dark energy being due to entanglement, and thus and in the final analysis, to the conservation of quantum information, however observed experimentally only on the “cognitive screen” of “Mach’s principle” in Einstein’s general relativity. therefore excluding any other source of gravitational field than mass and gravity. Then, if quantum information by itself would generate a certain nonzero gravitational field, it will be depicted on the same screen as certain masses and energies distributed in space-time, and most presumably, observable as those dark energy and dark matter predominating in the universe as about 96% of its energy and matter quite unexpectedly for physics and the scientific worldview nowadays. Besides on the cognitive screen of general relativity, entanglement is available necessarily on still one “cognitive screen” (namely, that of quantum mechanics), being furthermore “flat”. Most probably, that projection is confinement, a mysterious and ad hoc added interaction along with the fundamental tree ones of the Standard model being even inconsistent to them conceptually, as far as it need differ the local space from the global space being definable only as a relation between them (similar to entanglement). So, entanglement is able to link the gravity of general relativity to the confinement of the Standard model as its projections of the “cognitive screens” of those two fundamental physical theories. (shrink)

Light increment thresholds were measured on either side of one of the illusory contours of a white-on-black Kanizsa square and on the illusory contour itself. The data show that thresholds are elevated when measured on either side of the illusory border. These elevations diminish with increasing distance of the target spot from the white elements which induce the illusory figure. The most striking result, however, is that threshold elevations are considerably lower or even absent when the target is located on (...) the illusory contour itself. At an equivalent position in a control figure where no illusory contour is visible, such a threshold decrease does not occur. The present observations add empirical support to neural theories of illusory form perception. (shrink)

Contemporary philosopher Jacques Rancière has been criticized for a conception of “politics” that is insensitive to the diminished agency of the corporeally oppressed. In a recent article, Dana Mills locates a solution to this alleged problem in Rancière most recent book translated into English, Aisthesis, in its chapter on Mallarmé’s writings on modern dancer Loïe Fuller. My first section argues that Mills’ reading exacerbates an “homonymy” (Rancière’s term) in Rancière’s use of the word “inscription,” which means for him either a (...) vicious literal carving on living bodies, or else a virtuous figurative carving on nonliving bodies. The former, I call “bodily carving,” while the latter is the “corporeal writing” that I take Mallarmé to affirm in Fuller. My second section observes that Rancière himself misses a homonymy in Mallarmé on Fuller, namely “dance,” meaning either “ballet” or dance in general (including Fuller’s). My third section concludes that Rancière’s chapter on Fuller includes another “dance” homonymy, meaning either “concert dance” or what I term a new “art of meta-movement” in Fuller. The latter art, I conclude, is equivalent to Mallarmé’s “corporeal writing,” and can be understood as a new form of dance education, in pursuit of a new utopia of worker-dancers. (shrink)

We investigate the validity of the field explanation of the wave function by analyzing the mass and charge density distributions of a quantum system. It is argued that a charged quantum system has effective mass and charge density distributing in space, proportional to the square of the absolute value of its wave function. This is also a consequence of protective measurement. If the wave function is a physical field, then the mass and charge density will be distributed in space simultaneously (...) for a charged quantum system, and thus there will exist a remarkable electrostatic self-interaction of its wave function, though the gravitational self-interaction is too weak to be detected presently. This not only violates the superposition principle of quantum mechanics but also contradicts experimental observations. Thus we conclude that the wave function cannot be a description of a physical field. In the second part of this paper, we further analyze the implications of these results for the main realistic interpretations of quantum mechanics, especially for de Broglie-Bohm theory. It has been argued that de Broglie-Bohm theory gives the same predictions as quantum mechanics by means of quantum equilibrium hypothesis. However, this equivalence is based on the premise that the wave function, regarded as a Ψ-field, has no mass and charge density distributions, which turns out to be wrong according to the above results. For a charged quantum system, both Ψ-field and Bohmian particle have charge density distribution. This then results in the existence of an electrostatic self-interaction of the field and an electromagnetic interaction between the field and Bohmian particle, which contradicts both the predictions of quantum mechanics and experimental observations. Therefore, de Broglie-Bohm theory as a realistic interpretation of quantum mechanics is probably wrong. Lastly, we suggest that the wave function is a description of some sort of ergodic motion (e.g. random discontinuous motion) of particles, and we also briefly analyze the implications of this suggestion for other realistic interpretations of quantum mechanics including many-worlds interpretation and dynamical collapse theories. (shrink)

A model-theoretic realist account of science places linguistic systems and their corresponding non-linguistic structures at different stages or different levels of abstraction of the scientific process. Apart from the obvious problem of underdetermination of theories by data, philosophers of science are also faced with the inverse (and very real) problem of overdetermination of theories by their empirical models, which is what this article will focus on. I acknowledge the contingency of the factors determining the nature – and choice – of (...) a certain model at a certain time, but in my terms, this is a matter about which we can talk and whose structure we can formalise. In this article a mechanism for tracing "empirical choices" and their particularized observational-theoretical entanglements will be offered in the form of Yoav Shoham's version of non-monotonic logic. Such an analysis of the structure of scientific theories may clarify the motivations underlying choices in favor of certain empirical models (and not others) in a way that shows that "disentangling" theoretical and observation terms is more deeply model-specific than theory-specific. This kind of analysis offers a method for getting an articulable grip on the overdetermination of theories by their models – implied by empirical equivalence – which Kuipers' structuralist analysis of the structure of theories does not offer. (shrink)

Although the Greek language of the archaic period lacked nominative expressions equivalent to the English “knowledge”, Greek speakers and writers employed a number of verbs in speaking of those who fail or succeed in knowing some fact, truth, state of affairs, or area of expertise—most commonly eidenai, gignôskein, epistamai, sunienai, and noein (in its aorist forms). In the Homeric poems, knowledge can be attained either through direct observation, through a revelatory trial or testing procedure, or from the reliable testimony of (...) others (each of these approaches figures in the discovery of Odysseus’ identity). Three broad ‘epistemic sentiments’ pervade early Greek poetry: the inability of mortals to grasp the nature of things lying beyond their immediate experience; the inability of mortals to grasp the larger course of events or ‘conceiving of what lies ahead and behind’ (prossô kai opissô); and the ability of ‘gifted’ poets and seers to overcome these limitations by drawing upon divine sources of truth and wisdom. (shrink)

We investigate the implications of protective measurement for de Broglie-Bohm theory, mainly focusing on the interpretation of the wave function. It has been argued that the de Broglie-Bohm theory gives the same predictions as quantum mechanics by means of quantum equilibrium hypothesis. However, this equivalence is based on the premise that the wave function, regarded as a Ψ-field, has no mass and charge density distributions. But this premise turns out to be wrong according to protective measurement; a charged quantum (...) system has effective mass and charge density distributing in space, proportional to the square of the absolute value of its wave function. Then in the de Broglie-Bohm theory both Ψ-field and Bohmian particle will have charge density distribution for a charged quantum system. This will result in the existence of an electrostatic self-interaction of the field and an electromagnetic interaction between the field and Bohmian particle, which not only violates the superposition principle of quantum mechanics but also contradicts experimental observations. Therefore, the de Broglie-Bohm theory as a realistic interpretation of quantum mechanics is problematic according to protective measurement. Lastly, we briefly discuss the possibility that the wave function is not a physical field but a description of some sort of ergodic motion (e.g. random discontinuous motion) of particles. (shrink)

Arguments pro and contra convergent realism – underdetermination of theory by observational evidence and pessimistic meta-induction from past falsity – are considered. It is argued that, to meet the counter-arguments challenge, convergent realism should be considerably changed with a help of modification of the propositions from this meta-programme “hard core” or “protecting belt”. Two well-known convergent realism rivals – “entity realism” of Nancy Cartwright and Ian Hacking and John Worrall’s “structural realism” – are considered. Entity realism’s main drawback is (...) fundamental laws underestimation. As for structural realism, its limitation of theoretical propositions by pure structural ones is ineffective. One always can transform propositions about objects into propositions about structures and vice versa. Both conceptions are kinds of “metaphysical revisionism” that tries to reformulate the good old convergent realism propositions using more decent language and applying ad hoc modifications of the solutions first obtained within the anti-realist epistemological meta-programmes. It is stated that to overcome the troubles of convergent realism one has to turn from classical or “metaphysical” realism to nonclassical or “internal” one and to coherent theory of truth. Internal realism has no troubles in solving the problem of empirically-equivalent theoretical descriptions and historical meta-induction problem, but gets the problem of scientific knowledge objectivity instead. Where does this objectivity come from? One of the answers is proposed by the scientific knowledge growth model elaborated by Rinat Nugayev and by Peter Galison. Each paradigm is a local viewpoint determined by the peculiarities of a culture into which its creator . was submerged. However, the meeting of the different paradigms leads to their interaction; as a result, the crossbred theoretical objects are constructed. Through these systems the infiltration of one paradigm on the other’s domain takes place. After the old paradigms’ grinding the new ones emerge that reconcile to each other much better than the old ones. Scientific theories reconcile results in elimination of many contingent details. In the process of competition more universal components survive. It is demonstrated that the process of objective knowledge genesis takes place in modern superstring theory too. The list of its drawbacks is rather long; it is clear that the theory cannot pretend on the role of the Theory of Everything. Nevertheless the process of argumentation pro and contra convergent realism – underdetermination of theory by observational evidence and pessimistic meta-induction from past falsity – are considered. It is argued that, to meet the counter-arguments challenge, convergent realism should be considerably changed with a help of modification of the propositions from this meta-programme “hard core” or “protecting belt”. It is stated that to overcome the troubles of convergent realism one has to turn from classical or “metaphysic” of quantum field theory and general relativity interpenetration have already begun. (shrink)

The INBIOSA project brings together a group of experts across many disciplines who believe that science requires a revolutionary transformative step in order to address many of the vexing challenges presented by the world. It is INBIOSA’s purpose to enable the focused collaboration of an interdisciplinary community of original thinkers. This paper sets out the case for support for this effort. The focus of the transformative research program proposal is biology-centric. We admit that biology to date has been more fact-oriented (...) and less theoretical than physics. However, the key leverageable idea is that careful extension of the science of living systems can be more effectively applied to some of our most vexing modern problems than the prevailing scheme, derived from abstractions in physics. While these have some universal application and demonstrate computational advantages, they are not theoretically mandated for the living. A new set of mathematical abstractions derived from biology can now be similarly extended. This is made possible by leveraging new formal tools to understand abstraction and enable computability. [The latter has a much expanded meaning in our context from the one known and used in computer science and biology today, that is "by rote algorithmic means", since it is not known if a living system is computable in this sense (Mossio et al., 2009).] Two major challenges constitute the effort. The first challenge is to design an original general system of abstractions within the biological domain. The initial issue is descriptive leading to the explanatory. There has not yet been a serious formal examination of the abstractions of the biological domain. What is used today is an amalgam; much is inherited from physics (via the bridging abstractions of chemistry) and there are many new abstractions from advances in mathematics (incentivized by the need for more capable computational analyses). Interspersed are abstractions, concepts and underlying assumptions “native” to biology and distinct from the mechanical language of physics and computation as we know them. A pressing agenda should be to single out the most concrete and at the same time the most fundamental process-units in biology and to recruit them into the descriptive domain. Therefore, the first challenge is to build a coherent formal system of abstractions and operations that is truly native to living systems. Nothing will be thrown away, but many common methods will be philosophically recast, just as in physics relativity subsumed and reinterpreted Newtonian mechanics. -/- This step is required because we need a comprehensible, formal system to apply in many domains. Emphasis should be placed on the distinction between multi-perspective analysis and synthesis and on what could be the basic terms or tools needed. The second challenge is relatively simple: the actual application of this set of biology-centric ways and means to cross-disciplinary problems. In its early stages, this will seem to be a “new science”. This White Paper sets out the case of continuing support of Information and Communication Technology (ICT) for transformative research in biology and information processing centered on paradigm changes in the epistemological, ontological, mathematical and computational bases of the science of living systems. Today, curiously, living systems cannot be said to be anything more than dissipative structures organized internally by genetic information. There is not anything substantially different from abiotic systems other than the empirical nature of their robustness. We believe that there are other new and unique properties and patterns comprehensible at this bio-logical level. The report lays out a fundamental set of approaches to articulate these properties and patterns, and is composed as follows. -/- Sections 1 through 4 (preamble, introduction, motivation and major biomathematical problems) are incipient. Section 5 describes the issues affecting Integral Biomathics and Section 6 -- the aspects of the Grand Challenge we face with this project. Section 7 contemplates the effort to formalize a General Theory of Living Systems (GTLS) from what we have today. The goal is to have a formal system, equivalent to that which exists in the physics community. Here we define how to perceive the role of time in biology. Section 8 describes the initial efforts to apply this general theory of living systems in many domains, with special emphasis on crossdisciplinary problems and multiple domains spanning both “hard” and “soft” sciences. The expected result is a coherent collection of integrated mathematical techniques. Section 9 discusses the first two test cases, project proposals, of our approach. They are designed to demonstrate the ability of our approach to address “wicked problems” which span across physics, chemistry, biology, societies and societal dynamics. The solutions require integrated measurable results at multiple levels known as “grand challenges” to existing methods. Finally, Section 10 adheres to an appeal for action, advocating the necessity for further long-term support of the INBIOSA program. -/- The report is concluded with preliminary non-exclusive list of challenging research themes to address, as well as required administrative actions. The efforts described in the ten sections of this White Paper will proceed concurrently. Collectively, they describe a program that can be managed and measured as it progresses. (shrink)

The paper addresses Leon Hen.kin's proposition as a " lighthouse", which can elucidate a vast territory of knowledge uniformly: logic, set theory, information theory, and quantum mechanics: Two strategies to infinity are equally relevant for it is as universal and t hus complete as open and thus incomplete. Henkin's, Godel's, Robert Jeroslow's, and Hartley Rogers' proposition are reformulated so that both completeness and incompleteness to be unified and thus reduced as a joint property of infinity and of all infinite sets. (...) However, only Henkin's proposition equivalent to an internal position to infinity is consistent . This can be retraced back to set theory and its axioms, where that of choice is a key. Quantum mechanics is forced to introduce infinity implicitly by Hilbert space, on which is founded its formalism. One can demonstrate that some essential properties of quantum information, entanglement, and quantum computer originate directly from infinity once it is involved in quantum mechanics. Thus, these phenomena can be elucidated as both complete and incomplete, after which choice is the border between them. A special kind of invariance to the axiom of choice shared by quantum mechanics is discussed to be involved that border between the completeness and incompleteness of infinity in a consistent way. The so-called paradox of Albert Einstein, Boris Podolsky, and Nathan Rosen is interpreted entirely in the same terms only of set theory. Quantum computer can demonstrate especially clearly the privilege of the internal position, or " observer'' , or "user" to infinity implied by Henkin's proposition as the only consistent ones as to infinity. An essential area of contemporary knowledge may be synthesized from a single viewpoint. (shrink)

FERTILIDADE EM VACAS LEITEIRAS: FISIOLOGIA E MANEJO -/- INTRODUÇÃO -/- A fertilidade das vacas com aptidão leiteira tem apresentado queda de quase 1% ao ano nos últimos 30 anos como apresentam os estudos acerca da reprodução de bovinos leiteiros; essa diminuição tem coincidido com um aumento sustentado na produção de leite. Estudos realizados a partir da década de 1960 pelo NRC, demonstraram que nos rebanhos leiteiros da América do Norte, nessa década, era conseguido emprenhar até 65% das vacas inseminadas, enquanto, (...) atualmente, a porcentagem de concepção é em torno de 30%. Na literatura e por meio de pesquisas foi-se comprovado que de 80 a 90% dos ovócitos são fertilizados, entretanto, uma alta proporção de embriões morre antes do 18º dia após a inseminação. Com isso, as vacas apresentam um novo ciclo, isto é, regressam ao estro em um período equivalente a um ciclo estral normal, devido ao fato de que a morte do embrião ocorre antes do reconhecimento materno da gestação (figura 1). -/- 1. ESTIMATIVA DA FERTILIDADE EM BOVINOS LEITEIROS -/- Em bovinos leiteiros, existem diferentes métodos de estimar a fertilidade e cada um deles fornece uma visão parcial do problema; neste trabalho pretendo descrever os principais estimadores da fertilidade. -/- 1.1 Porcentagem de concepção -/- Refere-se à proporção de vacas que apresentaram prenhez, isto é, vacas gestantes do total inseminado e é calculado no momento de diagnóstico da gestação. É difícil estipular ou impor uma meta para esse método, uma vez que depende de vários fatores que podem variar -/- entre os rebanhos e, também, é afetado pela época do ano. Entretanto, nos últimos anos, uma boa meta global de porcentagem de concepção deve estar entre 35 e 40%, porém esse valor é um parcial, uma vez que diante o manejo e os custos opta-se sempre por uma porcentagem maior de vacas prenhes no momento de diagnóstico de gestação. A taxa ou porcentagem de concepção é obtida pela divisão do total de vacas prenhes com o total de vacas inseminadas e multiplicado por 100. % concepção = Total de vacas prenhes/Total de vacas inseminadas x 100 -/- Figura 1: A principal causa de falha reprodutiva é a morte embrionária precoce. Cerca de 80 a 90% dos ovócitos são fertilizados. Apenas 50% dos embriões sobrevivem até o momento de diagnóstico da gestação. Além disso, entre 20 e 30% das vacas diagnosticadas prenhes perdem a gestação nos meses seguintes. Elaborado pelo autor. -/- 1.2 Taxa de prenhez -/- A taxa de prenhez representa a proporção de vacas prenhes pós-inseminação, do total elegível para a inseminação durante um período equivalente a um ciclo estral (± 21 dias). Essa taxa é um parâmetro resultante de dois aspectos: a eficiência na detecção do cio ou estro à campo visual do comportamento das vacas e/ou pelos métodos modernos de identificação como os marcadores; e a porcentagem de concepção. A taxa de prenhez é calculada multiplicando a eficiência na detecção de estros pela porcentagem de concepção e dividindo o valor dessa multiplicação por 100. Assim, um rebanho com uma eficiência na detecção de cio ou estro de 50% e com uma porcentagem de concepção de 30%, obtém-se uma taxa de prenhez de 15%. Esse número indica que das vacas elegíveis que manifestam cio e são inseminadas em um período de 21 dias, apenas 15% delas emprenham. Uma taxa de prenhez aceitável é de 21%, entretanto, o índice almejado é de 35%. O primeiro cio deve se manifestar aos 40 dias pós-parto. As taxas de detecção de cios devem estar entre 70%, mas podem variar entre 30 e 80% dependendo da forma que é realizada. Existem diferentes métodos de observação visual com diferentes porcentagens de detecção (tabela 1). -/- Existem alguns fatores que limitam a detecção de estros por todos e quaisquer métodos de observação, sendo eles o horário, tempo e número das observações, número de vacas em estro, tamanho dos lotes e piquetes, temperatura ambiente e olho clínico do observador. Dada uma boa detecção de estros teremos, consequentemente, boas taxas de prenhez (tabela 2). -/- As duas formas do cálculo: Taxa de prenhez = % detecção de estro x % concepção100 Taxa de prenhez = Total de vacas prenhes/Total de vacas aptas à reprodução x 100 -/- EXEMPLO PRÁTICO: em uma determinada fazenda um lote de 100 vacas está apto para inseminação, desse total 55 vacas foram inseminadas, de modo que a taxa de inseminação foi de 55% que equivale a taxa de serviço. Calcularemos a taxa de concepção e prenhez. -/- 1º taxa de concepção: de 55 vacas, no momento de diagnóstico da gestação, observou-se que 17 emprenharam, de modo que a taxa de concepção será: 17 vacas prenhes55 vacas inseminadas x 100 = 30,9% 2º taxa de prenhez: usando a % de detecção de estro de 30% e a porcentagem de concepção obtida acima, temos uma taxa de prenhez de 9,3%. Usando a segunda forma, encontraremos 17%. 1.3 Porcentagem de vacas gestantes -/- A porcentagem de vacas gestantes é um parâmetro que oferece uma visão genérica da condição de fertilidade do rebanho. Este indicador é calculado a partir das vacas positivas no momento de diagnóstico de gestação (60 dias depois do último serviço) e inclui as vacas secas. Assim, multiplica-se 7 (os meses restantes de gestação da vaca) pela porcentagem de vacas que devem estar gestando cada mês (7 x 8) do qual resulta 56%. A meta esperada desse parâmetro reprodutivo é entre 50 e 60% de vacas gestantes em qualquer momento do ano. Outra forma de conhecer a fertilidade é mediante a estimativa da porcentagem de vacas gestantes por mês. Para manter a população estável, devem estar gestantes mensalmente 8% das vacas (número de vacas/intervalo entre partos). -/- 1.4 Dias abertos -/- Este parâmetro indica os dias que transcorrem do parto ao dia em que a vaca fica gestante. Ao calcular os dias abertos deve-se ser cuidadoso, já que há duas maneiras de fazê-lo. Na primeira, calcula-se considerando só as vacas que ficam gestantes, pelo qual há uma subestimação do parâmetro; este cálculo produz resultados satisfatórios (120 ou 130 dias abertos), já que não considera as vacas que têm mais de 200 dias de leite e não estão prenhes. Na segunda forma de estimativa, são consideradas vacas gestantes e as não gestantes (abertas). Este segundo método é o mais exato, já que o parâmetro obtido se aproxima mais da realidade. A meta deste parâmetro, considerando as vacas em gestação e as vacas abertas, é de 150 dias. -/- 1.5 Intervalo entre partos (IEP) -/- Este parâmetro refere-se ao tempo decorrido entre dois partos consecutivos na mesma vaca. É um parâmetro tão geral que não permite fazer uma análise dos problemas reprodutivos, nem facilita a tomada de decisões. Este parâmetro sobrestima a fertilidade porque para sua obtenção só são consideradas as vacas que têm dois partos consecutivos e não as vacas que permanecem abertas por longos períodos e, inclusive, que chegam a ser descarta- das e as inférteis. Há cerca de 30 anos atrás, o intervalo entre os partos recomendado era de 12 meses. Atualmente, ter um curto intervalo entre partos não é sempre conveniente, uma vez que se obtém menor volume acumulado de leite, e é frequente que muitas vacas cheguem ao momento da secagem com altas produções. Neste sentido, em gados leiteiros explorados intensivamente, a meta é alcançar um intervalo entre os partos de 13,5 meses; propõe-se que as lactações prolongadas com intervalos entre os partos de 18 meses sejam economicamente rentáveis, embora ainda não existam dados suficientes que corroborem esta proposta. -/- 1.6 Dias em leite -/- Os dias no leite é a média de dias em lactação, de todas as vacas em produção do rebanho. Este parâmetro é calculado somando os dias em lactação que cada vaca tem e se divide pelo total de vacas. Em um rebanho com uma distribuição uniforme dos partos durante o ano, haverá vacas com diferentes dias no leite (frescas, de média lactação e lactação avançada). A meta de dias em leite é de 160 a 170 a qualquer momento do ano. Ao contrário dos dias abertos ou o intervalo entre os partos, que são geralmente calculados sem considerar as vacas vazias, os dias no leite incluem todas as vacas, independentemente do seu estado reprodutivo. Em rebanhos leiteiros comerciais muitas vezes este parâmetro é de mais de 200 dias. Um aumento no número médio de dias no leite indica um aumento do número de vacas com lactação de mais de 365 dias, o que obedece a longos períodos abertos e, especificamente, a problemas de fertilidade. Os dias no leite, brindam, de forma prática e rápida, um parâmetro da fertilidade do rebanho. -/- 1.7 Porcentagem de vacas secas -/- Espera-se que 15% das vacas estejam no grupo das vacas secas, a qualquer momento do ano. Dentro dessa porcentagem são consideradas novilhas de reposição (12,5% vacas secas e 2,5% de novilhas). Um aumento na proporção de vacas secas indica falta de homogeneidade na distribuição de partos durante o ano ou um aumento do tempo (mais de dois meses) de permanência no grupo seco, o que está relacionado com problemas de fertilidade; isto é, vacas que teriam secado por baixa produção e com pouco tempo de gestação. Pelo contrário, uma diminuição da proporção de vacas secas indica que não se está cumprindo a porcentagem de vacas gestantes por mês. Dito de outra forma, reflete um aumento do número de vacas abertas devido, frequentemente, à elevada incidência de abortos nos estábulos. -/- 2. FATORES ASSOCIADOS À FERTILIDADE -/- Esses fatores estão associados com o impacto sobre a fertilidade individual ou do rebanho, seja de forma positiva ou negativa. Estão em relação com os parâmetros raciais, genéticos ou ambientais. -/- 2.1 Produção de leite -/- A vaca especializada na produção de leite foi transformada e melhorada nos últimos 40 anos. O melhoramento genético, a utilização de dietas com maior concentração de nutrientes e melhoria dos sistemas de manejo permitiram um aumento significativo da produção de leite. Metabolicamente a vaca de hoje, com potencial genético para produzir 12 mil kg de leite/ano, é diferente da vaca de 40 anos atrás. Observou-se que vacas com maior mérito genético têm concentrações sanguíneas do hormônio do crescimento mais elevadas do que as vacas menos selecionadas, e esta diferença é independente das alterações do balanço energético. O metabolismo das vacas altamente selecionadas difere do das vacas menos selecionadas, pelo que parece torná-las mais adaptadas para mobilizar reservas energéticas corporais e para enfrentar as altas demandas de energia próprias da lactação. Estas mudanças no metabolismo animal, que assegura a disponibilidade adequada de nutrientes para a produção de leite, podem ter efeitos negativos para a função reprodutiva, especialmente quando associam a um mau manejo da alimentação. Por exemplo, as vacas selecionadas para maior produção de leite são mais propensas a ter um atraso no tempo do parto à primeira ovulação. Recentemente foi-se demonstrado uma correlação entre os valores previstos de touros para intervalo entre partos, dias à primeira inseminação e número de inseminações por concepção com a probabilidade que têm os ovócitos de suas filhas para se desenvolver até à fase de blastocisto, o que indica uma clara influência genética na fertilidade. Sem dúvida, a seleção de um rebanho maior produtor de leite também selecionou vacas menos férteis. No entanto, a participação relativa da genética, como uma causa de baixa fertilidade do efetivo leiteiro, é inferior aos fatores relacionados com a intensificação do manejo em rebanhos modernos. -/- 2.2 Número de vacas por rebanho -/- Ao mesmo tempo que aumentou-se a produção de leite por vaca, a pecuária leiteira também tem experimentado um crescimento no número de cabeças por rebanho. No Brasil tem sido observado nos últimos anos um crescimento dos rebanhos e o estabelecimento de outros novos com mais de 1000 vacas em ordenha (figura 2). O crescimento dos rebanhos faz com que as práticas mais elementares de manejo não se realizem corretamente. Um exemplo de erros de manejo, devido ao tamanho do rebanho, é durante a administração de hormônios para a sincronização da ovulação e inseminação a tempo fixo. O manejo de lotes grandes faz com que algumas vacas recebam uma injeção errada e em outros casos (não raros) que algumas vacas recebam PGF2α quando estão prenhes. O tamanho do rebanho provoca outros tipos de problemas associados ao manejo geral. Ao ser o rebanho maior e ao ter práticas de manejo mais intensivo (rebanhos com três ordenhas), os trabalhadores perdem mais facilmente o controle das vacas. Por outro lado, o confinamento em grandes grupos também pode afetar a fertilidade, já que se sabe, por exemplo, que o confinamento está associado à incidência de diferentes condições que afetam a reprodução (exemplo: retenção da placenta e infecções uterinas). -/- Figura 2: O problema da fertilidade se agravou nos últimos anos devido ao crescimento dos rebanhos leiteiros. Arquivo pessoal do autor. -/- 2.3 Início da atividade ovariana pós-parto -/- O intervalo do parto para a primeira ovulação foi associado com a fertilidade. Assim, as vacas que ovulam rápido após o parto, têm mais ciclos estrais antes da primeira inseminação, o que as torna mais férteis que as vacas que têm menos ciclos estrais. O tempo médio do parto à primeira ovulação aumentou nos últimos 40 anos; assim, em 1964 era de 30 dias e atualmente é de 40 dias. O intervalo do parto para a primeira ovulação é afetado principalmente por alterações metabólicas que ocorrem durante o período de transição. Observou-se que a perda de condição corporal superior a 1 ponto (escala 1 a 5) durante as quatro primeiras semanas pós- -parto, prolonga o período do parto até à primeira ovulação. -/- 2.4 Número de serviços -/- No passado, a baixa fertilidade era uma condição que se limitava às vacas repetidoras (vacas com mais de três serviços inférteis), atualmente, sabe-se que este problema é crítico desde o primeiro serviço, no qual, com frequência, a porcentagem de concepção não é superior a 30%. Nos atuais rebanhos leiteiros é frequente que as vacas do terceiro e quarto serviço tenham uma porcentagem de concepção maior do que o primeiro e o segundo serviço. O efeito do número de serviços indica que algumas causas de infertilidade nas vacas leiteiras estão relacionadas com a proximidade do período pós-parto, desta forma ao acumular mais dias em leite observa-se uma melhoria na fertilidade. As vacas nos primeiros dois serviços estão mais expostas a fatores que podem conduzir a uma concepção deficiente, tais como o balanço energético negativo ou qualquer problema relacionado com o puerpério; enquanto as vacas com três ou mais serviços estão mais distantes de serem influenciadas por tais fatores. Há evidência de que o balanço energético negativo afeta a função do corpo lúteo do segundo e terceiro ciclos pós-parto e diminui o potencial dos ovócitos para desenvolver embriões viáveis (tabela 3 e figura 3). -/- Tabela 3: Porcentagem de concepção por número de serviços em vacas leiteiras Número de serviços Vacas inseminadas Vacas gestantes % de concepção 1 3154 943 30b 2 2037 633 31b 3 1278 464 36c ≥ 4 1738 615 35c -/- b, c - valores que não compartilham a mesma literal, são diferentes (P<0,05). Fonte: TIXI et al., 2009. -/- Figura 3: A porcentagem de conceção é aumentada à medida que transcorrem os dias pós-parto. Este fenômeno se deve a que com o passar dos dias após o parto a vaca se afasta das patologias do puerpério, já que com as ondas foliculares vão sendo eliminados os folículos e ovócitos afetados pelo balanço negativo de energia e começam a desenvolver outros com maior potencial para desenvolver embriões saudáveis. Elaborado pelo autor. 2.5 Concentrações séricas de progesterona -/- As causas da baixa fertilidade na vaca leiteira são de natureza diversa; entretanto, muitas delas estão relacionadas com a alta produção de leite e com concentrações séricas baixas de progesterona. As vacas leiteiras têm níveis subnormais de progesterona sérica devido à elevada taxa de eliminação hepática determinada pelo elevado consumo de matéria seca (tabela 4; figuras 4 e 5). Foi demonstrado que as vacas em lactação têm concentrações séricas de progesterona inferiores às das novilhas ou às vacas que não estão em lactação. As baixas concentrações de progesterona têm sido relacionadas com anormalidades do desenvolvimento embrionário precoce e com menor secreção de IFN-τ mas, o efeito da progesterona na fertilidade não se limita à influência que este hormônio possui no desenvolvimento embrionário, mas também está associada com alterações na dinâmica folicular. As vacas com níveis subnormais de progesterona sérica ovulam folículos que têm mais dias de dominação que vacas com níveis normais de progesterona. Sabe-se que os folículos com mais dias de domínio liberam ovócitos com menor potencial para desenvolver um embrião saudável. Além disso, as vacas que têm uma fase lútea com níveis elevados de progesterona pré-inseminação tendem a ser mais férteis do que vacas com níveis mais baixos. -/- Figura 4: Uma das principais causas da falha na concepção é o baixo nível de progesterona sérica, o qual deve-se à disfunção do corpo e à rápida eliminação da progesterona no fígado. Arquivo pessoal do autor. -/- A participação relativa das concentrações subnormais de progesterona sérica, como causa de infertilidade, é maior nas vacas de primeiro serviço que nas vacas de maior serviço, devido que as de primeiro serviço estão mais próximas do balanço energético negativo e do pico de lactação. Tabela 4: Diferenças de algumas características reprodutivas entre vacas em lactação e novilhas Características reprodutivas Vacas em lactação Novilhas Duração do estro (h) 8,7 13,8 Dupla ovulação (%) 20 1 Partos gêmeos (%) 8 1 Porcentagem de concepção 30 - 35 65 - 70 Perdas gestacionais (%) 20 5 Tamanho do folículo ovulatório (mm) 18,5 14,9 Concentração máxima de estradiol (pg/ml) 7,9 11,3 Volume do corpo lúteo (mm3) 11,1 7,3 Concentração máxima de progesterona (ng/ml) 5,6 7,3 -/- Fonte: WILTBANK et al., 2006. -/- Figura 5: O elevado consumo de matéria seca na vaca leiteira provoca um aumento do fluxo hepático, acelerando assim a eliminação dos hormônios esteroides. Elaborado pelo autor. -/- 2.6 Nutrição -/- Independentemente do efeito das alterações metabólicas causadas pelo balanço energético negativo, as dietas oferecidas às vacas de alta produção também podem afetar a fertilidade. Um consumo excessivo de proteína degradável (>18%) e uma deficiência relativa de carboidratos provoca um aumento de amoníaco no rúmen. Este composto é absorvido pela parede ruminal e no fígado é convertido em ureia. Outra fonte de ureia é a gerada no fígado durante o processo de catabolismo dos aminoácidos. Assim, as vacas alimentadas com altos níveis de proteína degradável têm altas concentrações de ureia no sangue, que diminui o potencial dos ovócitos para desenvolver embriões saudáveis e afeta a viabilidade embrionária. Fornecer todos os nutrimentos às vacas com altos níveis de produção obriga a oferecer dietas altas em energia (dietas energéticas), baseadas em grãos como o milho. Desta forma, ocorre frequentemente acidose ruminal subclínica, o qual também está associada com a baixa fertilidade. A associação entre acidose e fertilidade não é clara, mas pode ser determinada por absorção de endotoxinas e liberação de prostaglandinas. A semente e caroço de algodão são usados em dietas de vacas em sistemas intensivos de produção. Esta semente/caroço, além de ser uma excelente fonte de energia, proteína e fibra, contém altas concentrações de gossipol. Esta substância é altamente tóxica em espécies monogástricas, no entanto, os ruminantes são relativamente resistentes ao gossipol, uma vez que este pigmento é inativado pelos microrganismos do rúmen. A quantidade de semente de algodão contida nas dietas comuns oferecidas às vacas leiteiras (10% da matéria seca) provocam concentrações de gossipol no plasma dentro da margem de segurança (< 5 μg/ml). No entanto, a utilização de maiores quantidades de sementes de algodão ou a utilização de variedades com maior conteúdo deste pigmento, geram concentrações plasmáticas de gossipol superior a > 5 μg/ml, que diminuem a porcentagem de concepção. Observações em gados leiteiros na Califórnia, com dietas que continham sementes de algodão com maior teor de gossipol, mostraram uma diminuição significativa da fertilidade. -/- 2.7 Estresse calórico -/- O gado leiteiro é altamente sensível às altas temperaturas, a prova disso é a redução da fertilidade quando os animais se encontram em climas quentes ou durante a época do ano com maior temperatura. A porcentagem de concepção chega a cair de 30% obtido nos meses temperados ou frios, para 10 ou 15% durante o verão. Os efeitos do estresse calórico na reprodução do gado leiteiro aumentaram nos últimos anos, o que coincidiu com o aumento da produção de leite. Verificou-se que o aumento do peso vivo das vacas leiteiras e o aumento na produção de leite refletiu em um aumento da produção de calor metabólico. Desta forma, as vacas com maiores pesos e produções têm um aparelho digestivo com maior capacidade, o que lhes permite consumir e digerir mais alimento. Durante o metabolismo dos nutrientes gera-se calor, o qual contribui com a manutenção da temperatura corporal, condição favorável em climas frios; no entanto, em climas quentes o calor deve ser removido para manter a temperatura corporal dentro dos intervalos normais. Como a capacidade de termorregulação da vaca leiteira é limitada, é comum que, nas vacas sujeitas a estresse calórico, a temperatura corporal alcance valores entre 39,5 e 41,5 °C (figura 6), lembrando que a temperatura corporal normal dos bovinos é de 37,5 a 38,5 ºC em adultos e de 38,5 a 39,5 ºC em animais jovens. -/- Figura 6: Vacas com estresse calórico. Nestas vacas é frequente que a temperatura corporal chegue a 41,5 ºC. Medidas de ventilação e bem-estar devem ser tomadas para prevenir. Observe a respiração ofegante a fim de dissipar o calor interno. Arquivo pessoal do autor. -/- O aumento da temperatura corporal tem efeitos negativos na reprodução. No Brasil há regiões onde é evidente o efeito negativo do estresse calórico na fertilidade; assim, em regiões muito quentes e de clima com caráter árido ou semiárido é observada uma redução da porcen- tagem de concepção nos meses quentes e secos do ano. Em outras regiões do centro-sul do país, ainda não é observada visualmente uma redução da fertilidade nos meses quentes e secos; contudo, dado que as vacas apresentam uma tendência ascendente na produção de leite e, consequentemente, na geração de calor, além do aumento da temperatura ambiental é possível que nos próximos anos comece a ser observado este fenômeno. Uma redução da fertilidade durante o verão já é observada e relatada em regiões dos Estado Unidos e Canadá, onde até alguns anos atrás não era evidente esse efeito. Em condições in vivo, o estresse calórico, durante os dias um a sete após o estro, afeta o desenvolvimento embrionário em vacas superovuladas. In vitro, a exposição dos embriões a temperaturas equivalentes à temperatura retal das vacas, sob estresse calórico (41 °C), diminui a proporção de embriões que chegam ao estágio de blastocisto. A suscetibilidade dos embriões ao estresse calórico diminui conforme estes avançam em seu desenvolvimento. Assim, os embriões de duas células são mais suscetíveis do que os embriões no estágio de mórula. Também, o estresse calórico diminui a capacidade dos embriões para produzir IFN-τ. O efeito do estresse calórico na fertilidade não é apenas observado durante os meses mais quentes, mas também é evidente um efeito a longo prazo (efeito residual), uma vez que as vacas submetidas ao estresse calórico durante o verão mantêm baixa fertilidade durante o outono. Este efeito pode ser explicado pelo efeito negativo das altas temperaturas nos ovócitos durante as diferentes etapas do desenvolvimento folicular (figura 7). -/- Figura 7: O estresse calórico tem efeito a longo prazo (efeito residual); assim, as vacas sujeitas a estresse calórico durante o verão também mostram baixa fertilidade na primeira metade do outono. Este efeito pode ser explicado pelo efeito negativo das altas temperaturas nos ovócitos, durante as diferentes etapas do desenvolvimento folicular. Elaborado pelo autor. -/- O estresse calórico pode afetar a reprodução indiretamente através das alterações que provoca no consumo voluntário. As vacas sob estresse calórico reduzem o consumo de matéria seca o que torna o balanço energético negativo mais agudo. Assim, os efeitos do estresse calórico na reprodução combinam-se com os efeitos do balanço energético negativo. Por exemplo, o anestro pós-parto se prolonga em vacas com balanço energético negativo e se agrava durante o verão, resultando em um período anovulatório mais longo (figura 8). -/- Figura 8: Diferentes efeitos do estresse calórico na reprodução das vacas leiteiras. Fonte: Adaptação de DE RENSIS & SCARAMUZZI, 2003. -/- 2.8 Estratégias para diminuir o efeito do estresse calórico na fertilidade -/- 2.8.1 Sombreamento -/- A diminuição da exposição à radiação solar direta usando sombreamento é o método mais simples. Existem vários projetos de sombreamento, mas o que sempre deve ser considerado é uma boa altura, por exemplo do telhado em relação ao solo, para que o ar flua, boa orientação, para que o sol incida no piso, e deve oferecer espaço suficiente para todos os animais (figura 9). O benefício do sombreamento, seja natural ou artificial, na reprodução tem sido demonstrado em diversos estudos; no entanto, as sombras só diminuem os efeitos do estresse calórico em condições de temperatura e umidade não extremas (por exemplo, em climas temperados ou em regiões com baixa umidade relativa). -/- Figura 9: Currais com sombreamento artificial, ótima opção para regiões áridas e/ou semiáridas do país. Arquivo pessoal do autor. -/- 2.8.2 Ventilação forçada -/- O movimento do ar favorece a perda de calor por convecção e em condições de baixa umidade ambiental, permite a eliminação de calor por evaporação (figura 10, 11 e 12). -/- Figura 10: Currais com ventiladores instalados no teto (ventilação forçada). Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 11: Currais com ventiladores instalados no teto (ventilação forçada). Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 12: Currais com ventiladores instalados no teto (ventilação forçada). Arquivo pessoal do autor. -/- 2.8.3 Refrescamento/banhos em tanques -/- Este método consiste na construção de tanques, para que as vacas permaneçam em imersão durante curtos períodos (figura 13 e 14). É um método eficaz para que as vacas percam calor nas horas mais quentes do dia, mas é pouco prático já que as vacas devem se mover de seus alojamentos. É mais empregado em regiões de intenso calor dos Estados Unidos com ótimos índices de bem-estar para as vacas e viabilidade tanto para a fertilidade quanto para a financeira. A questão do deslocamento dos animais está relacionada ao manejo. -/- Figura 13: Tanques de refrescamento no Norte da Flórida, Estados Unidos. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 14: Tanques de refrescamento no Norte da Flórida, Estados Unidos. Arquivo pessoal do autor. 2.8.4 Refrescamento com umidade/aspersão de água e ventilação forçada -/- As aspersões de água para umedecimento só favorecem a perda de calor quando a umidade relativa é baixa. Em condições com umidade relativa elevada, deve-se combinar o umedecimento com a ventilação forçada. Existem duas possibilidades para combinar estas técnicas: a primeira consiste na utilização de um sistema que gera pequenas gotas (nebulizadores) que, quando evaporadas, arrefecem o ar permitindo a eliminação de calor por convecção (perda de calor por diferença de temperatura entre a superfície do animal e do ar); este sistema é mais eficaz quando se introduz uma corrente de ar fresco (figura 15). A segunda consiste na aspersão de água para umedecer a pele, combinada com ventilação forçada. Este sistema pode ser usado nos alojamentos e na área de espera da sala de ordenha (figura 16). -/- Figura 15: Instalações com refrescamento por aspersão e ventilação forçada em condições semiáridas. Arquivo pessoal do autor. -/- A utilização de sistemas de arrefecimento conseguiu reduzir parcialmente os efeitos negativos do estresse calórico na reprodução, mas a fertilidade continua a ser inferior comparada à dos meses frescos do ano. Foram, portanto, exploradas outras estratégias dentro das quais se destaca a utilização de substâncias antioxidantes. Existe evidência de que administrar antioxidantes às vacas leiteiras pode aumentar as porcentagens de concepção; provavelmente, ao reduzir as concentrações de radicais livres que aumentam a nível celular como consequência das altas temperaturas. Por outro lado, dado que o estresse calórico afeta o embrião durante os primeiros dias de desenvolvimento (primeiros 4 dias), foi-se efetuada uma avaliação da transferência de embriões produzidos na época fresca do ano ou produzidos in vitro com resultados encorajadores, mas esta estratégia ainda tem limitações técnicas e econômicas que impedem a sua aplicação rotineira. -/- Figura 16: Arrefecimento com aspersão e ventilação forçada no espaço ou sala de espera da ordenha em condições semiáridas. Arquivo pessoal do autor. -/- 2.9 Estresse oxidativo -/- Cerca de 2% do oxigênio utilizado no metabolismo animal é convertido em espécies reativas de oxigênio entre as quais encontram os íons de oxigênio, os radicais livres e os peróxidos. Estas moléculas são removidas por vários sistemas bioquímicos presentes nas células e nos fluidos extracelulares, conhecidos como antioxidantes. A produção excessiva de moléculas oxidantes e a deficiência de substâncias antioxidantes leva à sua acumulação e dano celular, o que é conhecido como estresse oxidante. A acumulação de espécies reativas de oxigênio pode ser uma causa de baixa eficiência reprodutiva, porque eles podem afetar a síntese de hormônios esteroides, taxa de fertilização e desenvolvimento precoce do embrião. Dentro dos sistemas antioxidantes estão o selênio, vitamina E e β-carotenos. No entanto, estes antioxidantes estão presentes nas dietas dos bovinos, porém a sua administração exógena intramuscular melhora o desempenho reprodutivo. As vacas leiteiras altas produtoras necessitam de maiores quantidades de substâncias antioxidantes, porque o seu metabolismo oxidativo é maior dado ao elevado consumo de energia metabolizável. Em testes de campo com vacas leiteiras, a complementação com selênio e vitamina E, antes e depois do parto, diminuiu as patologias do puerpério e melhorou a fertilidade; além disso, a sua administração em vacas superovuladas melhora a qualidade embrionária. Além disso, a inclusão de β-carotenos na dieta melhora a fertilidade em vacas sob estresse calórico. -/- 2.10 Momento e técnica da inseminação artificial -/- Em 1948, Trimberger recomendou o esquema de inseminação artificial am-pm e pm-am, o que significa que as fêmeas observadas em estro na parte da manhã são inseminadas na parte da tarde e as da tarde são inseminadas na manhã seguinte. Este horário de inseminação é utilizado desde então; no entanto, nas condições atuais não é o ideal. A inseminação deve ser realizada durante o período de receptividade sexual, que dura de 8 a 18 horas. A ovulação ocorre de 28 a 30 horas após o início do estro e o ovócito tem uma vida de 8 a 10 horas. Por outro lado, os espermatozoides têm uma viabilidade de 24 a 36 horas e para que alcancem a maior capacidade de fertilização, devem permanecer, pelo menos, seis horas na região do istmo, antes da ovulação para se capacitarem. De tal modo que o depósito do sêmen, 12 horas após o início do estro, assegura o encontro de um espermatozoide com capacidade fertilizante e um ovócito com o máximo potencial para desenvolver um embrião saudável. No entanto, devido às graves deficiências que existem na detecção de estros, não se sabe se as vacas detectadas no cio encontram-se nas primeiras ou nas últimas horas do estro. No primeiro caso, se as vacas forem inseminadas 12 horas depois, estariam no momento ideal, mas no segundo caso, adiar 12 horas a inseminação tem consequências negativas sobre a fertilidade, uma vez que aumenta a probabilidade de fertilização de ovócitos velhos, resultando em morte embrionária precoce. Nestes casos é aconselhável inseminar no turno imediato à detecção do estro e evitar que transcorram 12 horas. A boa eficiência na detecção de estros permite inseminar no esquema am-pm e pm-am, ou inclusive em um único turno de inseminação pela manhã (10:00), com bons resultados em concepção (figura 17). Outro erro consiste em inseminar as vacas quando não apresentam estro. A determina- ção das concentrações de progesterona sérica no momento do serviço indica que de 5 a 20% das vacas têm concentrações de progesterona > 1 ng/ml, o que indica que não estão em estro. -/- Figura 17: Com a penetração do espermatozoide ativa-se o mecanismo de bloqueio da polispermia. Este mecanismo consiste na liberação de substâncias contidas nos grânulos corticais, que evitam a penetração de mais espermatozoides (A e B). O bloqueio da polispermia é menos eficaz à medida que o óvulo envelhece, de tal forma que, após 10 horas de liberação, este mecanismo falha. A consequência da polispermia é a morte embrionária precoce, devido a alterações de natureza genética (C). Elaborado pelo autor. -/- Os programas de inseminação a tempo fixo têm o risco de que se podem inseminar vacas em anestro. Por outro lado, em alguns rebanhos leiteiros toma-se, como único critério para a inseminação, o desaparecimento da pintura (marcador) da garupa, o que provoca que cerca de 10% das vacas retornem em estro nos próximos 15 dias. A taxa de fertilização indicada para o gado leiteiro foi obtida em observações experimentais, nas quais foram controlados diversos fatores que não podem ser controlados nos rebanhos comerciais, o que obriga a perguntar-se se realmente a falha na fertilização contribui apenas com 10 a 20% das falhas reprodutivas; é provável que uma proporção maior dos fracassos na concepção são devidos à baixa taxa de ovócitos fertilizados. Por outra parte, as causas da falha na fertilização também estão relacionadas com deficiências no manejo da técnica de inseminação. Não é raro que o manejo da inseminação seja deficiente e que, frequentemente, o nível de nitrogênio diminua abaixo do nível de segurança. Também é comum verificar que as doses são descongeladas sem seguir o protoco- lo e que o sêmen é depositado na vagina ou no colo do útero (figuras 18, 19 e 20). -/- 2.11 Condição corporal e fertilidade -/- A qualificação visual da condição corporal no gado leiteiro permite estimar a porcentagem de gordura corporal. As mudanças na condição corporal estão positivamente correlacionadas com as concentrações séricas de insulina, IGF-I e leptina. Estes hormônios agem como sinais que chegam ao hipotálamo e modificam a frequência de secreção do GnRH. Também se sabe que a insulina e o IGF-I estimulam o desenvolvimento folicular, a maturação do ovócito e o desenvolvimento embrionário (figura 21). -/- Figura 18: Frequentemente, os problemas de fertilidade têm origem na técnica de inseminação. O trabalho dos inseminadores deve ser supervisionado regularmente. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 19: Os técnicos inseminadores devem ser retreinados com frequência. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 20: O sêmen deve ser depositado no corpo do útero. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 21: A perda de condição corporal nos 30 dias pós-inseminação diminui a taxa de concepção. Arquivo pessoal do autor. -/- As vacas que ganham ou mantêm a mesma condição corporal, entre o dia da inseminação e o dia 30 depois do serviço, são mais férteis que as vacas que perdem condição corporal (tabela 5). Tabela 5: Porcentagem de concepção de vacas que ganharam, mantiveram ou perderam condição corporal nos seguintes 30 dias pós-inseminação -/- Ganharam Mantiveram Perderam % 62,1 56,6 25,1 Nº de observações (154/248) (43/76) (122/486) -/- Fonte: URZÚA et al., 2009. -/- 2.12 Mastite -/- Na vaca, a mastite não só provoca perdas econômicas pelo custo dos tratamentos, eliminação do leite, diminuição da produção e qualidade do leite e aumento da taxa de resíduos, mas também pelo efeito que tem na fertilidade. Existem diferentes estudos que demonstraram uma correlação negativa entre a mastite e a fertilidade. Assim, as vacas que tiveram mastite clínica antes do primeiro serviço, e entre o primeiro serviço e o diagnóstico de gestação foram menos férteis do que as vacas que não sofreram mastite. Da mesma forma, as vacas com mastite clínica, entre a inseminação e o diagnóstico de gestação, tiveram maior risco de perder a gestação. O mecanismo pelo qual a mastite clínica afeta a fertilidade é desconhecido, no entanto, são propostos diferentes possibilidades. O aumento da temperatura corporal secundária à mastite pode afetar a maturação dos ovócitos e o desenvolvimento embrionário, tal como ocorre em vacas expostas a estresse calórico; as substâncias produzidas pelas células durante o processo inflamatório afetam a maturação dos ovócitos e diminuem a proporção de embriões que chegam à etapa de blastocisto; as citocinas promovem a liberação de cortisol, o qual afeta a secreção do LH; A PGF2α (liberada durante o processo infeccioso) pode causar luteólise, o que pode explicar a maior incidência de abortos em vacas com mastite. A diminuição da fertilidade é observada não só nas vacas que sofrem de mastite clínica, mas também naquelas que apresentam a forma subclínica. As vacas que sofreram mastite subclínica antes da inseminação tiveram maior risco de perder a gestação entre os dias 28 a 45. Além disso, a mastite subclínica afeta a síntese de estradiol nos folículos e o intervalo do estro à ovulação, o que poderia ocasionar uma assimetria entre a inseminação e o momento da ovulação. -/- 2.13 Endometrite -/- Entre 20 a 30% das vacas sofrem de endometrite subclínica. As vacas com este problema mostram menor fertilidade do que as vacas saudáveis. Provavelmente, as mudanças no endométrio causadas pelo processo inflamatório afetam a viabilidade embrionária. -/- 2.14 Dinâmica folicular pré-serviço e pós-serviço -/- A sobrevivência embrionária também está associada com a dinâmica folicular, antes e depois do serviço. A fertilidade é maior nas vacas que apresentam três ondas foliculares antes do serviço do que naquelas que têm duas. Em outras palavras, a fertilidade é maior nas vacas que ovulam folículos da terceira onda do que da segunda onda. Isto ocorre porque os folículos ovulatórios das vacas com duas ondas têm mais dias de dominação do que os de três ondas, o que afeta o potencial dos ovócitos para desenvolver um embrião viável (figuras 22 e 23). Da mesma forma, o número de ondas foliculares após o serviço também influencia a fertilidade, de tal forma que as vacas que apresentam três ondas foliculares têm uma fase lútea mais longa e são mais férteis do que as de duas ondas. -/- Figura 22: A porcentagem de concepção é maior quando a vaca tem um ciclo estral pré-serviço com três ondas foliculares do que quando tem duas ondas. Isto obedece a que os folículos ovulatórios das vacas com duas ondas têm mais dias de dominação do que os de três ondas, o que afeta o potencial dos ovócitos para desenvolver um embrião viável. Esta figura mostra uma vaca com três ondas foliculares que ovula um folículo que teve quatro dias de dominação. Elaborado pelo autor. -/- Figura 23: Esta figura mostra uma vaca com duas ondas foliculares no ciclo estral pré-serviço, que ovula um folículo que teve sete dias de dominação. A porcentagem de concepção será menor nestas vacas do que naquelas com três ondas foliculares no ciclo anterior. Elaborado pelo autor. -/- 2.15 Número de folículos antrais: indicador da fertilidade nas vacas -/- Durante o ciclo estral, o número de folículos antrais (>3 mm de diâmetro) varia amplamente entre as vacas; em uma onda folicular pode flutuar de 5 a 50, em ambos os ovários. Esta característica é repetível na mesma vaca, e está correlacionada positivamente com o número total de folículos viáveis e com a fertilidade. Em observações feitas em vacas leiteiras pós-parto verificou-se que o número de folículos antrais presentes na primeira onda folicular está correlacionado positivamente com a fertilidade, de tal forma que as vacas com mais folículos antrais tiveram maior porcentagem de conceção, menos dias abertos e menos serviços por concepção do que vacas com poucos folículos. Além disso, as concentrações séricas de progesterona são mais elevadas nas vacas que têm mais folículos antrais do que aquelas que têm menos folículos. Em outras observações com vacas superovuladas foi-se correlacionado positivamente o número de folículos antrais anteriores ao tratamento com FSH com o número de ovulações e de embriões transferíveis. A causa da variação na oferta de folículos antrais não é conhecida, mas propõe-se que têm origem desde o desenvolvimento embrionário; assim, pode-se dever a diferenças na proliferação das ovogônias ou à variação na taxa de atresia dos folículos primordiais. O ambiente materno durante a fase embrionária e fetal não só é determinante para que nasça um bezerro viável, mas também tem efeitos a longo prazo na progênie. No ser humano, o ambiente fetal determina o risco de doenças na vida adulta, tais como problemas cardiovasculares, obesidade e diabetes. Na vaca tem sido observado que a má nutrição durante a vida fetal determina o número de folículos antrais. Além disso, a coincidência do desenvol- vimento embrionário com a fase mais crítica do estresse lactacional está associada com características da bezerra na vida adulta, como sobrevivência, produção de leite e número de células somáticas. O manejo reprodutivo na vaca leiteira tem como meta que a vaca tenha um intervalo entre partos de 385 dias, o que significa que a vaca deve ficar gestante na etapa mais crítica de sua vida: isto é durante o pico de lactação e quando ainda se encontra em balanço negativo de energia. Desta forma, o desenvolvimento do folículo ovulatório, ovulação, fertilização, desenvolvimento embrionário e desenvolvimento fetal precoce, ocorrem quando a vaca tem maiores carências. Tomando a informação referida em conjunto, é possível que as bezerras que tiveram seu desenvolvimento embrionário e fetal, no período mais crítico da vaca, sejam animais com baixa fertilidade na sua vida adulta. -/- 2.16 Anormalidades do aparelho reprodutor -/- A falha na concepção também se deve a anomalias congênitas e adquiridas do aparelho reprodutor. Embora as anormalidades congênitas nas vacas adultas sejam raras, elas devem ser sempre consideradas na revisão de vacas inférteis. O cérvix duplo é uma anormalidade de desenvolvimento devido a um falha na fusão dos condutos de Müller. O duplo cérvix pode ser completo, no qual cada conduto comunica-se com o seu respectivo corno uterino, ou parcial, onde os orifícios externos se comunicam com um único canal cervical. É uma condição pouco frequente e raramente interfere com a fertilidade, embora quando se apresenta na forma completa pode afetá-la sempre que se insemina do lado oposto do ovário que contém o folículo ovulatório. Na literatura é reportado casos de distocia devido a esta anormalidade (figura 24). A aplasia segmentar também é uma anormalidade rara, caracterizada pela falta de desenvolvimento de um corno uterino. Se a ovulação ocorre do lado onde está o corno uterino completo, a vaca pode ficar gestante e parir sem complicações, mas quando a ovulação ocorre do lado da aplasia, a concepção fracassa e a vaca apresenta anestro, já que não tem o corno uterino a PGF2α não atinge o ovário com um padrão luteolítico (figura 25). -/- Figura 24: Duplo cérvix completo em uma vaca leiteira. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 25: Aplasia segmentar. Se a ovulação ocorrer do lado onde está o corno uterino saudável a vaca pode ficar gestante, mas quando a ovulação ocorre do lado da aplasia, a concepção falha e a vaca apresenta anestro. Arquivo pessoal do autor. -/- As anomalias do aparelho reprodutor são frequentes nas vacas leiteiras adultas e causam infertilidade e eliminação das vacas do rebanho. Dentro destas patologias destacam-se salpingite e aderências ováricas. A salpingite é a inflamação do oviduto e pode ser unilateral ou bilateral. Quando é unilateral a vaca pode ficar gestante se a ovulação ocorre do lado saudável, mas quando é bilateral, ocasiona esterilidade. A causa da salpingite está relacionada com a injeção de estrogênio em vacas com infecções pós-parto. Observam-se variantes da salpingite como piossalpinge, caracterizada pela dilatação do oviduto por acumulação de exsudado purulento, e hidrossalpinge, caracterizada por acumulação de líquido (figuras 26 e 27). As aderências ováricas são consequência de processos inflamatórios geralmente provocados por infecções ascendentes. O ovário pode ficar preso ao oviduto ou à bolsa ovárica, o que interfere com a ovulação e com o transporte do ovócito. Assim como a salpingite, se a afetação for unilateral, a vaca pode eventualmente ficar gestante, mas quando é bilateral a vaca fica estéril (figura 28). -/- Figura 26: Algumas infecções uterinas chegam a encapsular-se e formam-se abcessos. Esta patologia pode ocasionar infertilidade. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 27: Inflamação do oviduto. A causa desta patologia está relacionada com a injeção de estrogênios em vacas com infecções pós-parto. Arquivo pessoal do autor. -/- Figura 28: As aderências ováricas são consequência de processos inflamatórios geralmente provoca- dos por infecções ascendentes. Arquivo pessoal do autor. -/- 3. TRATAMENTOS HORMONAIS PARA MELHORAR A PORCENTAGEM/TAXA DE CONCEPÇÃO -/- Existem diversos tratamentos para melhorar a porcentagem de concepção, que têm como objetivo principal diminuir a mortalidade embrionária; no entanto, devido ao fato de a etiologia da morte embrionária ser diversa, os resultados são pouco consistentes e na maioria dos casos em que se observa efeito favorável, este é cerca de 10% (figura 29). -/- Figura 29: Os tratamentos para melhorar a porcentagem de concepção estão orientados a diminuir os efeitos negativos dos fatores que provocam a morte embrionária durante os primeiros 16 dias pós-inseminação. Elaborado pelo autor. 3.1 Progesterona -/- Foram desenvolvidos tratamentos para aumentar o nível sérico de progesterona. Assim, a progesterona foi administrada em dispositivos intravaginais o que induz um corpo lúteo acessório através de uma injeção de hCG no dia cinco após o estro. No primeiro, os resultados foram variáveis, enquanto no segundo caso obteve-se um aumento consistente da fertilidade, particularmente nas vacas de primeiro serviço. -/- 3.2 hCG no quinto dia pós-inseminação -/- Para além do aumento do nível sérico de progesterona nas vacas tratadas com hCG no dia 5, a luteinização do folículo dominante no dia 5, com hCG, faz com que uma elevada proporção das vacas apresente três ondas foliculares e uma fase lútea mais longa. De tal forma que o aumento da porcentagem de concepção pode ser promovido pelo aumento da progesterona sérica e pela modificação da dinâmica folicular. Independentemente do mecanismo de ação do hCG, esta é uma opção eficaz para melhorar a fertilidade das vacas leiteiras (figura 30 e tabela 6). -/- Figura 30: A injeção de hCG no dia 5 pós-inseminação tem como propósito provocar a ovulação do folículo dominante e a formação de um corpo lúteo acessório. Elaborado pelo autor. -/- Tabela 6: Porcentagem de concepção no 30º dia em vacas de primeiro serviço tratadas com hCG no 5º dia Estudo Tratamento Porcentagem de concepção SANTOS et al., 2001 hCG 45,8a Controle 38,7b URZÚA et al., 2009 hCG 55,9a Controle 41,0b -/- a, b Diferença literal na mesma coluna indica diferença estatística (P < 0,05). -/- 3.3 GnRH ou hCG no momento da inseminação -/- Esta forma de enfrentar a falha na concepção se fundamenta no conhecimento de que estes hormônios sincronizam a ovulação com o momento da inseminação, bem como previ- nem problemas de ovulação retardada e melhoraram o desenvolvimento do corpo lúteo. No entanto, a fertilidade obtida com estes tratamentos é variável entre estudos. -/- 3.4 GnRH ou hCG nos dias 12 a 14 pós-inseminação -/- Foi proposto que um dos fatores que contribui com a falha na concepção é a incapaci- dade do embrião para evitar a regressão do corpo lúteo. Desta forma, a inibição da cascata da secreção da PGF2α poderia melhorar as porcentagens de concepção, já que ao embrião se daria mais tempo para alcançar o estado ótimo de desenvolvimento, que lhe permita estabelecer eficazmente o mecanismo de reconhecimento materno da gestação. Este é o princípio dos tratamentos com GnRH ou hCG entre 12 e 14 dias pós-inseminação, que provoca a ovulação ou a luteinização dos folículos, que resulta na diminuição das concentrações séricas de estradiol. Na prática, foram avaliados tratamentos com GnRH ou hCG nos dias 12 a 14; no entanto, os resultados em fertilidade também são variáveis. -/- 3.5 Hormônio bovino do crescimento (bGH) ou somatotropina bovina (bST) -/- No gado leiteiro é comum o uso da bST para aumentar a produção de leite. A utilização deste hormônio em forma periódica aumenta de 10 a 20% a produção láctea. Alguns dos efeitos da bST na produção de leite obedecem à ação direta deste hormônio. No entanto, o maior efeito é provocado pelo IGF-I, que aumenta em resposta ao tratamento com bST. A bST e o IGF-I também desempenham funções importantes no controle da reprodução. Os dois hormônios, participam na regulação do desenvolvimento folicular, na função do corpo lúteo e, especialmente, nas primeiras etapas do desenvolvimento embrionário. Estudos in vitro e in vivo mostram efeitos favoráveis do IGF-I no desenvolvimento embrionário. O IGF-I evita o efeito negativo de algumas substâncias tóxicas para os embriões presentes no meio uterino. A aplicação de 500 mg de bST, no dia da inseminação, tem demonstrado eficácia para aumentar a porcentagem de concepção em vacas repetidoras e em vacas com mais de 100 dias em leite; em contraste, este tratamento não teve êxito nas vacas de primeiro serviço (tabelas 7 e 8). -/- Tabela 7: Porcentagem de concepção de vacas repetidoras tratadas com 500 mg de bST no dia da inseminação Estudo Grupos n Porcentagem de concepção MORALES et al., 2001 bST 201 36a Controle 309 25b MENDOZA, 2000 bST 175 46a Controle 141 35b -/- a, b P < 0,05. -/- Tabela 8: Porcentagem de concepção de vacas de primeiro serviço tratadas com 500 mg de bST no dia da inseminação Estudo Grupos n Porcentagem de concepção MENDOZA, 2000 bST 195 39 Controle 167 35 RODRÍGUEZ et al., 2001 bST 185 36 Controle 250 35 BELL et al., 2001 bST 100 29 Controle 100 31 -/- Não há diferença estatística entre grupos de cada estudo (P > 0,05). -/- 4. MORTE FETAL -/- Quando o embrião morre nos primeiros 18 dias de gestação, considera-se como morte embrionária precoce; nestes casos, apenas é observado que a vaca apresenta estro de 21 a 24 dias após a inseminação. Se o embrião morrer entre os dias 24 a 42 (antes da organogênese estar completa), considera-se morte embrionária tardia; nestas vacas ocorre a reabsorção intrauterina do embrião e só se observa um atraso do retorno ao estro. Se a morte do embrião ocorrer após o dia 45, é um caso de morte fetal. Quando os fetos morrem nos primeiros quatro meses é frequente passarem despercebidos, já que são muito pequenos e se perdem nos pisos dos currais, nestes casos observa-se que as vacas regressam ao estro (figura 31). O aborto é definido como a expulsão uterina do feto antes do termo fisiológico da gestação. De 20 a 25% das vacas diagnosticadas gestantes, no dia 45 pós-inseminação, perdem a gestação nos seguintes meses. A principal causa de abortos é de natureza infecciosa e neste trabalho serão abordadas, de forma breve, quatro doenças que os causam (figura 32). -/- Figura 31: Terminologia utilizada para as perdas de gestações na vaca. Elaborado pelo autor. -/- Figura 32: De 20 a 25% das vacas diagnosticadas gestantes no dia 45 pós-inseminação, perdem a gestação nos meses seguintes. Acervo do autor. 4.1 Brucelose -/- A brucelose bovina é uma doença causada por Brucella abortus. A Brucella abortus é uma bactéria intracelular que é transmitida pelo contato das mucosas com fetos abortados, placentas e com fluidos genitais eliminados após o aborto. Os fluidos uterinos pós-aborto contêm concentrações de bactérias superiores à dose infectante. Embora a bactéria possa estar nas instalações, a transmissão por este meio tem importância epizootiológica menor. Após o contágio, a bactéria é localizada nos nódulos linfáticos regionais, seguido de bacteremia e do estabelecimento da bactéria na placenta. A infecção em uma vaca suscetível provoca o aborto ou o nascimento de bezerros fracos. O aborto ocorre normalmente no terceiro trimestre da gestação; o feto apresenta autólise mínima e há retenção de placenta. A bactéria pode ser localizada no úbere e causar uma leve mastite, por sua vez, as crias podem ser contagiadas pelo consumo de leite de vacas infectadas. Embora o touro possa ser infectado, a transmissão venérea não é de importância epizootiológica. A vacinação é o instrumento mais importante de controle e erradicação da brucelose. As vacinas RB-51 e Cepa 19 são preparações eficazes para prevenir a doença; a desvantagem da Cepa 19 implica na realização de testes de diagnóstico adicionais para ser capaz de distinguir entre uma infecção natural ou uma resposta vacinal. Em 1996, a RB-51 começou a ser utilizada nos Estados Unidos devido à baixa prevalência da doença e a seriedade de seus programas de erradicação, uma vez que a utilização da RB-51 facilita a diferenciação dos animais doentes dos vacinados. A norma brasileira permite a utilização de ambas as vacinas, a sua escolha depende do programa que o veterinário aplicar. Os especialistas recomendam que em países com alta prevalência e com programas de controle marginais, como o Brasil, a vacina de escolha é a Cepa 19, porque proporciona proteção ligeiramente maior. É muito importante não suspender a vacinação só porque se alcançou uma prevalência baixa, a experiência demonstra que quando isso é feito há um ressurgimento da doença. O programa elementar de controle consiste na vacinação com RB-51 ou com Cepa 19 com dose completa em bezerras (RB-51 de 4 a 12 meses ou Cepa 19 de 3 a 6 meses de idade) e meia dose em vacas adultas (a correspondente RB-51 ou Cepa 19). Em regiões com prevalência maior que 10%, as bezerras vacinadas devem ser revacinadas com meia dose uma única vez, a partir dos 22 meses. A vacina não tem efeitos colaterais, embora alguns veterinários têm registrados uma diminuição da produção de leite e ocasionalmente abortos. Os machos não são vacinados porque não têm papel importante na transmissão da doença. A vacinação por si só não é suficiente para o controle da brucelose bovina, são necessárias outras disposições como a identificação e a separação dos animais positivos e medidas elementares de biossegurança. -/- 4.2 Diarreia viral bovina (DVB ou BVD) -/- A diarreia viral bovina (BVD) é uma doença causada por um pestivirus (RNA). Nos gados leiteiros, a prevalência sorológica flutua entre 40 e 90%; estima-se que cause perdas similares às provocadas pela mastite. De acordo com o efeito que o vírus tem em cultura de tecidos, são reconhecidos dois biotipos: citopático e não citopático. O vírus não citopático constitui 95% dos isolamentos em campo. Uma vez que o vírus da BVD sofre mutações frequentes, existem variações (cepas), o que determina a diferença no quadro clínico e o diferente grau de resposta imune às vacinas utilizadas. Os animais afetados mostram diarreia aguda, doença respiratória, imunossupressão, síndrome trombocitopênica, infecção persistente e infecções reprodutivas. As consequências das infecções reprodutivas dependem da fase reprodutiva em que ocorre a infecção. A BVD provoca inflamação ovariana, inflamação dos folículos, necrose das células granulosas e do corpo lúteo. Durante a onda folicular, diminui o tamanho e número de folículos recrutados, de tal forma que o resultado de infecção ovárica resulta em infertilidade. A infecção durante o desenvolvimento embrionário precoce provoca a morte do embrião. Em vacas soronegativas a infecção do feto no primeiro trimestre pode causar morte fetal, aborto, mumificação fetal e bezerros com tolerância imunológica ao vírus (animais persistentemente infectados). Se a infecção ocorrer no segundo trimestre, os bezerros nascem com defeitos congênitos (hipoplasia cerebelar) e se ocorrer no último trimestre, o feto pode ser infectado e nascer com anticorpos contra o vírus da BVD, os abortos nesta fase são raros. Os animais persistentemente infectados são a fonte mais importante de contágio da doença, já que estão eliminando constantemente o vírus. A maioria dos animais persistente- mente infectados morrem no primeiro ano de vida; no entanto, cerca de 10% atinge a idade adulta tornando-se disseminadores ativos do vírus. A identificação e eliminação destes animais é o primeiro passo para controlar a doença no rebanho. No entanto, as técnicas para este fim são complexas e de difícil acesso no Brasil. Nestas circunstâncias, a vacinação é a ferramenta mais prática para diminuir o impacto desta doença, uma vez que reduz as manifestações clínicas, além de prevenir ou diminuir infecções fetais e melhorar a qualidade do colostro. Tais práticas, juntamente com medidas rigorosas de biossegurança, permitem a atenuação do efeito deste vírus. -/- 4.3 Neosporose -/- A neosporose é uma doença causada por Neospora caninum (N. caninum). Este protozoário foi identificado pela primeira vez vez no cão em 1984 e cinco anos depois foi associado com um surto de abortos em um rebanho leiteiro no Novo México. Desde então, é considerado a causa mais importante de abortos em gado leiteiro. A doença foi diagnosticada pela primeira vez no Brasil em 1997, no estado de São Paulo, através do teste sorológico de IFI. A soroprevalência no Brasil é de 15%. O cão e alguns canídeos selvagens são hospedeiros definitivos enquanto a vaca é um hóspede intermediário. O cão é infectado por via oral e elimina cistos com capacidade infectante. Embora o cão seja potencialmente transmissor do parasita na vaca, a via de infecção relacionada com abortos é principalmente transplacentaria. Em estudos recentes foi identificado o protozoário no lúmen uterino e no ovário. Desta forma, a bezerra nasce infectada e quando atinge a idade reprodutiva e fica gestante, a infecção se reativa e afeta o feto. É possível que a imunossupressão das vacas gestantes, a nível uterino, favoreça o recrudescimento da infecção. Assim, os surtos de abortos se apresentariam mais pela reativação da infecção em vacas cronicamente infetadas, e menos por uma infecção recente transmitida por um cão. Os abortos ocorrem principalmente do terceiro ao nono mês, embora seja mais comum entre o quinto e o sexto. É frequente que os fetos infectados durante o último terço da gestação sobrevivam e se convertam em animais persistentemente infectados, o que garante a permanência da infecção no rebanho. Em vacas infectadas o risco do aborto é maior na primeira gestação do que nas seguintes. A vacinação contra N. caninum aumenta os títulos de anticorpos, o que diminui a reativação da infecção e, assim, reduz o risco de aborto. Nota-se que a vacinação não impede a transmissão transplacentária, pelo que a doença persistirá no rebanho. No entanto, já que a causa de surtos de abortos é pela reativação da infecção, uma medida de biossegurança é a expulsão de cães dentro do rebanho, com isso também é conseguido mitigar a incidência de abortos. -/- 4.4 Leptospirose -/- A leptospirose bovina compreende um grupo de doenças causadas por diversas sorovariedades de Leptospira interrogans; atualmente é uma das zoonoses mais frequentes a nível mundial. Existem sorovariedades adaptadas a hospedeiros (reservatórios) e não adaptadas (infecções acidentais), e as diferentes síndromes dependem do tipo de sorovarieda- de envolvida. A sorovariedade Hardjo tipo Hardjo-bovis, é a que possui a maior prevalência sorológica em rebanhos de bovinos leiteiros, frequentemente associadas a abortos e partos prematuros. As sorovariedades que causam infecções incidentais, associadas com abortos, são pomona, canicola, grippotyphosa, e bratislava. Na base do ciclo epizootiológico da leptospirose encontra-se o animal excretor renal, ou seja, os animais portadores crônicos da bactéria que eliminam esta, permanentemente, pela urina. A infecção é adquirida por contato das mucosas (conjuntival, nasal, vaginal e peniana) com urina, secreções genitais e leite de animais doentes, além de que também pode haver transmissão transplacentária. Alguns dos sinais da doença aguda são icterícia, hemoglobinú- ria, anemia, febre e mastite; no entanto, os abortos geralmente ocorrem sem sinais clínicos da doença. A infecção fetal pode resultar em aborto (gestações de quatro meses para o fim) e nascimento de bezerros fracos. Nota-se que os abortos provocados por sorovariedades adaptadas ocorrem de forma esporádica e são raros os casos de surtos rápidos de abortos; no entanto, as infecções acidentais podem provocar abortos com este padrão. Os fetos abortados mostram um grau avançado de autólise, estão ictéricos e edematosos. O diagnóstico da doença é estabelecido principalmente por sorologia. O isolamento da bactéria é complicado e impraticável. A interpretação dos resultados da sorologia deve ter em conta o estatuto de vacinação do rebanho, uma vez que é frequente nos rebanhos leiteiros serem aplicadas várias vacinas por ano contra diferentes sorovariedades de Leptospira, o que contribui, em todos os casos, com resultados positivos. Dentro das medidas de prevenção, a vacinação é a estratégia mais importante para reduzir a eliminação da bactéria pela urina, e para mitigar as perdas de gestação. Recomenda-se a vacinação em todos os animais jovens entre os cinco e os seis meses de idade e de seis em seis meses, a revacinação dos animais adultos. Alguns laboratórios desenvolveram vacinas com sorovariedades de leptospira endêmicas (autovacinas) em diferentes bacias leiteiras. -/- 4.5 Maceração fetal -/- A maceração fetal é uma patologia rara da gestação da vaca. Esta patologia caracteriza-se pela morte fetal durante a segunda metade da gestação, seguida de contaminação ascendente por bactérias piogênicas, retenção do feto e persistência do corpo lúteo. As vacas com um feto macerado podem apresentar exsudação purulenta por via vaginal. À palpação retal sente-se uma saliência do corno uterino e crepitação, a qual é provocada pelo choque dos ossos. O prognóstico destas vacas é reservado, pois, mesmo que elimine-se o feto, os danos causados ao endométrio são severos. Não é aconselhável tratar estas vacas, no entanto, alguns criadores insistem nisso. Se isso acontecer, o tratamento indicado consiste na administração de uma dose luteolítica de PGF2α. Em alguns casos chega-se a eliminar a totalidade do feto, embora o mais frequente é a vaca reter partes ósseas do mesmo. Nota-se que as vacas podem manter o feto ou parte dele, sem ter um corpo lúteo funcional (figura 33). -/- Figura 33: Feto macerado de uma vaca leiteira. Acervo pessoal do autor. -/- 4.6 Mumificação fetal -/- Esta pato. (shrink)

In AI safety research, the median timing of AGI arrival is often taken as a reference point, which various polls predict to happen in the middle of 21 century, but for maximum safety, we should determine the earliest possible time of Dangerous AI arrival. Such Dangerous AI could be either AGI, capable of acting completely independently in the real world and of winning in most real-world conflicts with humans, or an AI helping humans to build weapons of mass destruction, or (...) a national state coupled with AI-based government system. In this article, I demonstrate that the earliest timing of Dangerous AI, corresponding to 10 per cent of its arrival probability, is before 2030. Several partly independent sources of information are in accordance: 1. The growth of the hardware available for AI research makes human-brain-equivalents of compute available for AI research in the 2020s. It is fuelled by specialized AI-chips, the use of many chips in one processing unit, and the larger research budgets, among other things. 2. The neural network performance and other characteristics, like the number of parameters, is quickly increasing every year, and extrapolating this tendency suggests that roughly human-level performance in a few years, around 2025. 3. Expert polls show around 10 per cent of the probability of an early appearance of artificial general intelligence (AGI) in the next decade, that is, before 2030. 4. Hyperbolic growth in different big history models converges around 2025-2030 (the technological singularity). 5. Anthropic arguments (similar to the Doomsday argument) suggest that qualified observers are more likely to appear near the end of the AI research epoch, as the number of such observers grew exponentially. This number doubles every 5-10 years, and thus we are likely to find ourselves around a decade before the end of AI research, which will happen consequently around 2030. (shrink)

The higher number of species on Earth is equivalent to the higher number of possibilities humans can take inspiration from for innovations. Many technological innovations have been successfully generated based on inspirations from wildlife species, such as parasitic wasp-inspired needles, gecko-inspired surgical glue, peacock-inspired biosensors, fiddler crab-inspired artificial vision system, etc. Or, why don’t you imagine what human societies would have been without Penicillin if Alexander Fleming had not observed the Petri dishes containing Staphylococcus bacteria and noticed something strange. Therefore, (...) it is argued that conserving biodiversity sustains our livelihood and contributes to advancing human civilizations. (shrink)

When agents know a protocol, this leads them to have expectations about future observations. Agents can update their knowledge by matching their actual observations with the expected ones. They eliminate states where they do not match. In this paper, we study how agents perceive protocols that are not commonly known, and propose a semantics-driven logical framework to reason about knowledge in such scenarios. In particular, we introduce the notion of epistemic expectation models and a propositional dynamic logic-style epistemic logic for (...) reasoning about knowledge via matching agentsÊ expectations to their observations. It is shown how epistemic expectation models can be obtained from epistemic protocols. Furthermore, a characterization is presented of the effective equivalence of epistemic protocols. We introduce a new logic that incorporates updates of protocols and that can model reasoning about knowledge and observations. Finally, the framework is extended to incorporate fact-changing actions, and a worked-out example is given. © 2013 Elsevier B.V. (shrink)

The vacuum energy density of free scalar quantum field Φ in a Rindler distributional space-time with distributional Levi-Cività connection is considered. It has been widely believed that, except in very extreme situations, the influence of acceleration on quantum fields should amount to just small, sub-dominant contributions. Here we argue that this belief is wrong by showing that in a Rindler distributional background space-time with distributional Levi-Cività connection the vacuum energy of free quantum fields is forced, by the very same background (...) distributional space-time such a Rindler distributional background space-time, to become dominant over any classical energy density component. This semiclassical gravity effect finds its roots in the singular behavior of quantum fields on a Rindler distributional space-times with distributional Levi-Cività connection. In particular we obtain that the vacuum fluctuations Φ2 have a singular behavior at a Rindler horizon R 0 : 2 ( ) 4 , 2 , δ = Φ δ δ − δ  c a a→∞ . Therefore sufficiently strongly accelerated observer burns up near the Rindler horizon. Thus Polchinski’s account doesn’t violate the Einstein equivalence principle. (shrink)

The motivation comes from the analogy (equivalence?) of the A-series to ontologically private qualia in Dualism. This leads to the proposal that two quantum systems, no matter how small, mutually observe each other when and only when they come to share the same A-series. McTaggart's A-series and B-series can be varied independently so they cannot be the same temporal variable.

In the sea trade, the traditional paper-based bill of lading has played an important role across the globe for centuries, but with the advent of advanced commercial modes of transportation and communication, the central position of this document is under threat. The importance of the bill of lading still prevails as does the need of the functions that this document served in the past, although in a changed format. In the recent past, the world has witnessed a lot of debate (...) about replacing this traditional paper-based document with an electronic equivalent that exhibits all of its functions and characteristics, both commercial and legal. More specifically, unlike many rival travel documents, such as the Sea Waybill, a bill of lading has two prominent features, that is to say, its negotiability and its acceptability as a document of title in certain legal jurisdictions that are required to be retained in an electronic bill of lading so as to also retain the prominence of this document in the future landscape. This thesis is, however, more concerned about the legal aspects of adopting the electronic bill of lading as a traditional paper-based legal document as well as an effective legal document in the present age. However, the scope of this debate remains primarily focused on the USA and UK jurisdictions. In the course of this thesis, it is observed that, in the past, the bill of lading has been subject to a variety of international regimes, such as The Hague Rules and The Hague-Visby Rules, and presently efforts are being made to arrive at a universal agreement under the umbrella of The Rotterdam Rules, but such an agreement is yet to arrive among the comity of nations. On the other hand, efforts made by the business community to introduce an electronic bill of lading are much louder and more evident. The private efforts, such as the SeaDocs System, CMI Rules, and the BOLERO Project, etc., were, however, received by the fellow business community with both applause as well as suspicion. At the same time, there are a number of concerns voiced by the international business community on the legislative adoptability in national and international jurisdictions and the courts’ approach in adjudicating cases involving electronic transactions and these are making the task of adoption of electronic bill of lading in the sea-based transactions a difficult task. Therefore, in the absence of any formal legal backing from national and international legislations, these attempts could not achieve the desired results. In this thesis, the present situation of the acceptability of electronic transactions in general, and of the electronic bill of lading specifically, has also been discussed with reference to certain national jurisdictions, such as Australia, India, South Korea and China, in order to present comparative perspectives on the preparedness of these nations. On the regional level, the efforts made by the European Union have also been discussed to promote electronic transactions within its jurisdiction. All the discussion, however, leads to the situation where the level of acceptability of electronic bill of lading in the near future is found to be dependent upon the official efforts from the national governments and putting these efforts towards arriving at an agreement on Rotterdam Rules as early as possible. The other area of importance revealed in this thesis is the need for change in juristic approach by the courts while interpreting and adjudicating upon cases involving electronic transactions. On the whole, this thesis has provided a cohesive and systematic review, synthesis and analysis of the history of the bill of lading, its importance as a document of title, and attempts to incorporate its important functions within the fast-paced electronic shipping commerce of today. In such a way it has provided a valuable contribution to the literature by providing a comprehensive resource for jurists, policy-makers and the business community alike, as they work towards adapting the bill of lading so that it might be successfully applied in electronic form. (shrink)

Here, we present some results in continuation of 1.Epistemological Observation About Mind-Machine Equivalence 2.F.Didehvar, Morality, Equality, Mind and Machine, 3.F.Didehvar, on defining “I” On definition of Mind, and Physicalism. -/- .

The vacuum energy density of free scalar quantum field phgr in a Rindler distributional space-time with distributional Levi-Cività connection is considered. It has been widely believed that, except in very extreme situations, the influence of acceleration on quantum fields should amount to just small, sub-dominant contributions. Here we argue that this belief is wrong by showing that in a Rindler distributional background space-time with distributional Levi-Cività connection the vacuum energy of free quantum fields is forced, by the very same background (...) distributional space-time such the Rindler distributional background space-time, to become dominant over any classical energy density component. This semiclassical gravity effect finds its roots in the singular behavior of quantum fields on a Rindler distributional space-times with distributional Levi-Cività connection. In particular we obtain that the vacuum fluctuations 〈phgr2〉 has a singular behavior on a Rindler horizon. Therefore sufficiently strongly accelerated observer burns up near the Rindler horizon. Thus Polchinski's account doesn't violate of the Einstein equivalence principle. (shrink)

In three empirical studies we examined how people reason about prior convictions in child abuse cases. We tested whether the disclosure of similar prior convictions prompts a mental representation or an additive probative value (Criminal Justice Act, 2003). Asymmetrical use of similar priors were observed in three studies. A pilot study showed that disclosure of a second prior did not contribute a weight equivalent to that of the first disclosure. Study 1 showed jurors did not see left-handed evidence (i.e. matching (...) victim bruising) as more indicative of guilt than right-handedness unless a prior conviction was present, and the presence of priors suppressed the generation of alternative possibilities indicative of innocence. Study 2 showed that disclosure did not decrease community ratings of reoffending propensity and dangerousness as much as a similar prior conviction increased them. We consider the results in the context of a new psychological theory of prior conviction bias and the consequences for the implementation of Section 100 of the Criminal Justice Act (2003). (shrink)

We will make a new approach for an effect known as “Dark Energy” by an effect on gravitational field. In an accelerated rocket, the dimensions of space towards movement due to ‘Lorentz Contraction’ are on continuous reduction. Using the equivalence principle, we presume that in the gravitational field, the same thing would happen. In this implicates in ‘dark energy effect’. The calculi show that in a 7%-contraction for each billion years would explain our observation of galaxies in accelerated separation.

Cosmovision is a term that should mean a set of foundations from which emerges a systemic understanding of the Universe, its components as life, the world we live in, nature, the human phenomenon, and their relationships. It is, therefore, a field of analytical philosophy fed by the sciences, whose objective is this aggregated and epistemologically sustainable knowledge about everything that we are and contain, that surrounds us, and that relates to us in any way. It is something as old as (...) human thought and, in addition to using elements of scientific cosmology, it encompasses everything in philosophy and science that refers to the universe and life. A cosmovision is not a set of ideas, hypotheses, and assumptions but a system based on observation, analysis, evidence, and demonstration. No cosmovision intends to define, establish, propose but only understand, analyze and interpret. Each of us builds and transports his cosmovision throughout life, without establishing forms, as a background for our thinking and behavior. Linguistically, the term “cosmovision” would derive from the German, equivalent to the concept of “ Weltanschauung,” as used by several philosophers. However, this linguistic relationship is not applicable because it contradicts what we propose as a cosmovision. This German word refers to a pre-logical or proto- experimental vision of reality, with an intuitive context and far from critical knowledge still non-existent at the time of its formulation. Undoubtedly, cosmovisions, in the sense in which we understand them, house and use these proto-experimental or pre-logical elements that include history, the collective unconscious, and all the archetypes we carry. However, in the concept that we apply here, the cosmovision goes far beyond this content, firstly by constantly submitting it to present critical thinking, and finally by making the analytic experience ( and not the thought itself or intuition) its actual universe. António Lopes expose the breadth of this content: -/- "Cosmovisions are not the product of thought. They do not spring from the simple desire to know. The apprehension of reality is an important moment in its configuration, but, nevertheless, it is only one. It comes from the vital conduct, from the experience of life's evaluation, from the structure of our psychic totality. The elevation of life to consciousness in the knowledge of reality, in the valuation, and in the volitional reality is the slow and arduous work that humanity has done in the development of the conceptions of life. (W. Dilthey, 1992 [1911]: 120)”(1) -/- In this work, we seek to outline a cosmovision based on the realities that science offers today. We do not propose, at any time, to do science; or theorize philosophy, but we will always seek to be supported by them or, at least, protected by them from the cognitive distortions that we usually carry. ________________________________________________ (1) Lopes , Antonio – “ Weltanschauung (Cosmovision)” (2009 ) in Carlos Ceia's E-Dictionary of Literary Terms. -/- . (shrink)

The present essay addresses the epistemic difficulties involved in achieving consensus with respect to the Hayek–Keynes debate. It is argued that the empirical implications of the relevant theories are such that, regardless of what is observed, both theories can be interpreted as true, or at least, as not falsified. The essay explicates the respects in which the empirical evidence underdetermines the choice between the relevant theories. In particular, it is argued both that there are convenient responses that protect each theory (...) from what appears to be threatening evidence and that, for particular kinds of evidence, the two theories are empirically equivalent. Larry Laudan's suggestion that ampliative methodological criteria can resolve an underdetermined choice between multiple scientific theories is considered and rejected as a possible means to rational consensus. (shrink)

While the philosophers of science discuss the General Relativity, the mathematical physicists do not question it. Therefore, there is a conflict. From the theoretical point view “the question of precisely what Einstein discovered remains unanswered, for we have no consensus over the exact nature of the theory 's foundations. Is this the theory that extends the relativity of motion from inertial motion to accelerated motion, as Einstein contended? Or is it just a theory that treats gravitation geometrically in the spacetime (...) setting?”. “The voices of dissent proclaim that Einstein was mistaken over the fundamental ideas of his own theory and that their basic principles are simply incompatible with this theory. Many newer texts make no mention of the principles Einstein listed as fundamental to his theory; they appear as neither axiom nor theorem. At best, they are recalled as ideas of purely historical importance in the theory's formation. The very name General Relativity is now routinely condemned as a misnomer and its use often zealously avoided in favour of, say , Einstein's theory of gravitation What has complicated an easy resolution of the debate are the alterations of Einstein's own position on the foundations of his theory”, (Norton, 1993). Of other hand from the mathematical point view the “General Relativity had been formulated as a messy set of partial differential equations in a single coordinate system. People were so pleased when they found a solution that they didn't care that it probably had no physical significance” (Hawking and Penrose, 1996). So, during a time, the declaration of quantum theorists:“I take the positivist viewpoint that a physical theory is just a mathematical model and that it is meaningless to ask whether it corresponds to reality. All that one can ask is that its predictions should be in agreement with observation.” (Hawking and Penrose, 1996)seemed to solve the problem, but recently achieved with the help of the tightly and collectively synchronized clocks in orbit frontally contradicts fundamental assumptions of the theory of Relativity. These observations are in disagree from predictions of the theory of Relativity. (Hatch, 2004a, 2004b, 2007). The mathematical model was developed first by Grossmann who presented it, in 1913, as the mathematical part of the Entwurf theory, still referred to a curved Minkowski spacetime. Einstein completed the mathematical model, in 1915, formulated for Riemann ́s spacetimes. In this paper, we present as of General Relativity currently remains only the mathematical model, darkened with the results of Hatch and, course, we conclude that a Einstein ́s gravity theory does not exist. (shrink)

For many years I have maintained that I learned to philosophize by translating Francisco Suárez’s Metaphysical Disputation V from Latin into English. This surely is a claim that must sound extraordinary to the members of this audience or even to most twentieth century philosophers. Who reads Suárez these days? And what could I learn from a sixteenth century scholastic writer that would help me in the twentieth century? I would certainly be surprised if one were to find any references to (...) some of Suárez’s works in any of the works of twentieth-century major philosophers. One of the reasons for my claim is the great difficulty I had in figuring out what Suárez’s text means and how to render it understandable to English readers. Translating the text forced me to think in ways that were quite different from those I was used to think in Spanish, my native tongue, or English, my adoptive tongue. In fact, the translation I produced after having completed many drafts continued, and still continues to this day, to appear to me unsatisfactory, and that dissatisfaction was the key to understanding things I had understood very differently before. I hope to make clear why in what follows. The thesis that I defend is that semantic equivalence between texts of philosophy in different languages is difficult, if not impossible in some cases, to achieve and, therefore, that it is a mistake to restrict doing analytic philosophy to English, as Gustavo Rodríguez-Pereyra argues we should do in a recent article (2013). (shrink)

This paper corrects a mistake I saw students make but I have yet to see in print. The mistake is thinking that logically equivalent propositions have the same counterexamples—always. Of course, it is often the case that logically equivalent propositions have the same counterexamples: “every number that is prime is odd” has the same counterexamples as “every number that is not odd is not prime”. The set of numbers satisfying “prime but not odd” is the same as the set of (...) numbers satisfying “not odd but not not-prime”. The mistake is thinking that every two logically-equivalent false universal propositions have the same counterexamples. Only false universal propositions have counterexamples. A counterexample for “every two logically-equivalent false universal propositions have the same counterexamples” is two logically-equivalent false universal propositions not having the same counterexamples. The following counterexample arose naturally in my sophomore deductive logic course in a discussion of inner and outer converses. “Every even number precedes every odd number” is counterexemplified only by even numbers, whereas its equivalent “Every odd number is preceded by every even number” is counterexemplified only by odd numbers. Please let me know if you see this mistake in print. Also let me know if you have seen these points discussed before. I learned them in my own course: talk about learning by teaching! (shrink)

This paper is concerned with the relation between two notions: that of two solutions or models of a theory being related by a symmetry of the theory and that of solutions or models being physically equivalent. A number of authors have recently discussed this relation, some taking an optimistic view, on which there is a suitable concept of the symmetry of a theory relative to which these two notions coincide, others taking a pessimistic view, on which there is no such (...) concept. The present paper arrives at a cautiously pessimistic conclusion. (shrink)

The open-domain Frame Problem is the problem of determining what features of an open task environment need to be updated following an action. Here we prove that the open-domain Frame Problem is equivalent to the Halting Problem and is therefore undecidable. We discuss two other open-domain problems closely related to the Frame Problem, the system identification problem and the symbol-grounding problem, and show that they are similarly undecidable. We then reformulate the Frame Problem as a quantum decision problem, and show (...) that it is undecidable by any finite quantum computer. (shrink)

Are those judgments that we make on the basis of our memories immune to error through misidentification? In this paper, I discuss a phenomenon which seems to suggest that they are not; the phenomenon of observer memory. I argue that observer memories fail to show that memory judgments are not IEM. However, the discussion of observer memories will reveal an interesting fact about the perspectivity of memory; a fact that puts us on the right path towards explaining why memory judgments (...) are indeed IEM. The main tenet in the account of IEM to be proposed is that this aspect of memory is grounded, on the one hand, on the intentionality of perception and, on the other hand, on the relation between the intentionality of perception and that of memory. (shrink)

This paper argues that new light may be shed on mathematical reasoning in its non-pathological forms by careful observation of its pathologies. The first section explores the application to mathematics of recent work on fallacy theory, specifically the concept of an ‘argumentation scheme’: a characteristic pattern under which many similar inferential steps may be subsumed. Fallacies may then be understood as argumentation schemes used inappropriately. The next section demonstrates how some specific mathematical fallacies may be characterized in terms of argumentation (...) schemes. The third section considers the phenomenon of correct answers which result from incorrect methods. This turns out to pose some deep questions concerning the nature of mathematical knowledge. In particular, it is argued that a satisfactory epistemology for mathematical practice must address the role of luck. (shrink)

We introduce the notions of syntactic synonymy and referential syn- onymy due to Moschovakis. Those notions are capable of accounting for fine- grained aspects of the meaning of linguistic expressions, by formalizing the Fregean distinction between sense and denotation. We integrate Moschovakis’s theory with the theory of concepts developed in the foundational ontology DOLCE, in order to enable a formal treatment of equivalence between concepts.

In this paper I discuss the rule of inference proposed by Kuipers under the name of Inference to the Best Theory. In particular, I argue that the rule needs to be strengthened if it is to serve realist purposes. I further describe a method for testing, and perhaps eventually justifying, a suitably strengthened version of it.

Review of Meta-Metaphysics: On Metaphysical Equivalence, Primitiveness, and Theory Choice (Springer, Synthese Library, 2016). By Jiri Benovsky.

Formal criteria of theoretical equivalence are mathematical mappings between specific sorts of mathematical objects, notably including those objects used in mathematical physics. Proponents of formal criteria claim that results involving these criteria have implications that extend beyond pure mathematics. For instance, they claim that formal criteria bear on the project of using our best mathematical physics as a guide to what the world is like, and also have deflationary implications for various debates in the metaphysics of physics. In this (...) paper, I investigate whether there is a defensible view according to which formal criteria have significant non-mathematical implications, of these sorts or any other, reaching a chiefly negative verdict. Along the way, I discuss various foundational issues concerning how we use mathematical objects to describe the world when doing physics, and how this practice should inform metaphysics. I diagnose the prominence of formal criteria as stemming from contentious views on these foundational issues, and endeavor to motivate some alternative views in their stead. (shrink)

One disturbing but telling demonstration of how definitions of knowledge can go wrong is due to Hawthorne.[1] Although properly intended as an attack on Dretske’s theory of conclusive reasons, it also works against Nozick’s conditional theory. Hawthorne provides a simple example: suppose, he declaims, that salmon induces hallucinations if eaten in great amounts. Suppose that, to be more precise, were you to eat it in amounts greater than 14 pounds at one go (never mind how that is humanly possible), it (...) could cause you to believe that you’ve only had a few tidbits of the savoury fish. Then, on Dretske’s account, if P is the proposition I ate less than 1 pound of salmon, I could know P. On the other hand, let Q be the proposition I ate less than 14 pounds of salmon. Q is not knowable, because were Q to be false, I might still experience the hallucination that I’ve eaten less than a pound of salmon, and therefore I do not have conclusive reasons for Q. (shrink)

A long series of studies in social psychology have shown that the explanations people give for their own behaviors are fundamentally different from the explanations they give for the behaviors of others. Still, a great deal of uncertainty remains about precisely what sorts of differences one finds here. We offer a new approach to addressing the problem. Specifically, we distinguish between two levels of representation ─ the level of linguistic structure (which consists of the actual series of words used in (...) the explanation) and the level of conceptual structure (which consists of the concepts these words are used to express). We then formulate and test hypotheses both about self-other differences in conceptual structure and about self-other differences in the mapping from conceptual structure to linguistic structure. (shrink)