W ostatnim stuleciu - a nawet w ostatniej dekadzie - nastąpił zaskakujący skok w nauce i technologii, ponieważ lepiej poznaliśmy nasz świat i jego funkcjonowanie. Ale chociaż nauka ma odpowiedzi na pytania, na które nasi przodkowie nigdy by nie uwierzyli, że się zorientujemy, pozostaje wiele ogromnych pytań, które muszą jeszcze uzyskać w pełni satysfakcjonujące odpowiedzi.
Obejmują one zakres od filozoficznego do praktycznego, od całkowitych tajemnic po pytania, na które jesteśmy bliscy odpowiedzi, ale ich nie ma. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jakie są. Aby dowiedzieć się więcej o zagadkach związanych z przestrzenią kosmiczną, zapoznaj się z 21 tajemnicami dotyczącymi kosmosu, którego nikt nie potrafi wyjaśnić.
1 Jak dokładnie zaczęło się życie?
Nie zrozumcie nas tutaj źle - biolodzy ewolucyjni mają całkiem niezłe pojęcie, w jaki sposób niektóre organizmy ewoluowały w inne, ale wciąż nie wiedzą, co to wszystko zapoczątkowało. Jak przeszliśmy od „pierwotnej zupy” budulców życia do tworzenia samoreplikujących się komórek?
Główną teorią ostatnich 50 lat było to, że wyładowanie elektryczne doprowadziło do reakcji chemicznych, które stworzyły pierwsze aminokwasy, ale naukowcy nie wszyscy się z tym zgadzają. Niektórzy uważają, że czynnikiem sprawczym była akcja wulkaniczna, a inni uważają, że to meteoryty przyniosły nam życie.
2 Dlaczego śnimy?
"Dlaczego?" może być najtrudniejszym pytaniem dla nauki. Ludzie z pewnością śnią, o czym świadczy zaawansowana technologia obrazowania mózgu, ale jaki to cel? Dlaczego nasze neurony strzelają, nawet gdy nasze ciało i świadomy umysł odpoczywają?
Kognitywiści teoretyzują, że pamięć, uczenie się i emocje mogą być powiązane z naszą zdolnością do snu, ale jak dotąd nie znaleźli żadnych rozstrzygających ogniw, które mogłyby wyjaśnić dziwne małe filmy, które odtwarzają dla nas nasze mózgi podczas snu. A jeśli zawsze zastanawiałeś się, jakie te dziwne sny masz na myśli, sprawdź 50 Sekretów, które starają się powiedzieć Tobie.
3 Czy istnieje wzór za liczbami pierwszymi?
W przypadku, gdy zapomniałeś od ostatniej klasy matematycznej, liczbami pierwszymi są te, które są podzielne tylko przez siebie i 1. Przykłady obejmują liczby 3 i 7 oraz 3 169. Pomyśl o nich jak o elementach liczbowych, ponieważ nie da się ich zredukować do mniejszych czynników. Ta właściwość pozwala im służyć jako klucze szyfrujące dla bezpieczeństwa cyfrowego, ale oznacza to również, że matematycy nie byli w stanie rozpoznać wzoru, dla którego liczby są liczbą pierwszą, problem znany jako Hipoteza Riemanna.
Licząc od 1, możesz mieć trzy liczby pierwsze z rzędu, ale potem przejść czterdzieści lub więcej liczb bez znalezienia kolejnej liczby pierwszej. Odblokowanie tej układanki może mieć konsekwencje dla społeczeństwa takiego jak nasze, którego sieci komunikacyjne są całkowicie oparte na liczbach. A jeśli nie pamiętasz, co to jest liczba pierwsza, i chcesz sprawdzić, czy nadal możesz uzyskać ocenę pozytywną, sprawdź 30 pytań, które musisz uzyskać, aby zaliczyć matematykę 6. stopnia.
4 Jakie jest lekarstwo na raka?
Shutterstock
Niestety, nigdy nie będziemy w stanie znaleźć ani jednego lekarstwa na raka, ponieważ termin „rak” faktycznie dotyczy całej kolekcji chorób zakodowanych w naszych genach. Tak jak nigdy nie zetniemy wszystkich bakterii z ziemi, nie możemy stworzyć pigułki ani szczepionki, która wyleczy wszystkie rodzaje raka.
Jednak w miarę, jak stajemy się coraz lepsi zarówno w zapobieganiu, jak i leczeniu, będziemy lepiej rozumieć czynniki, które są pod naszą kontrolą, i nauczymy się ich unikać. Aby dowiedzieć się więcej o tym, co rak robi dla organizmu, sprawdź 23 Znaki ostrzegające przed rakiem ukryte w zasięgu wzroku.
5 Czy możemy podróżować w czasie?
Wszyscy oczywiście podróżujemy w czasie w regularnych odstępach czasu, a teoria szczególnej teorii względności Einsteina zakłada, że czas można skompresować w taki sposób, aby osoba jadąca wystarczająco szybko mogła podróżować daleko w przyszłość. Stosując pojęcia takie jak tunele czasoprzestrzenne, niektórzy fizycy sugerują nawet, że można odwiedzić przeszłość. Ale gdyby tak było, to czy ludzie z przyszłości nie mogliby dziś mieszkać wśród nas?
Nie wiemy, a te hipotezy po prostu nie są obecnie możliwe do przetestowania w znanych warunkach. W miarę rozszerzania naszej zdolności widzenia i podróżowania w przestrzeni kosmicznej możemy dowiedzieć się więcej i lepiej zrozumieć, co jest możliwe.
6 Czy nasz wszechświat jest jedynym?
Shutterstock
Podobnie jak podróże w czasie, podróże międzywymiarowe to kolejna ukochana koncepcja science fiction, która wydaje się oferować nieograniczony potencjał. Czy faktycznie istnieją równoległe wszechświaty, które współistnieją z naszymi? Interpretacja fizyki kwantowej przez „wiele światów” z pewnością tak uważa.
Zgodnie z tą teorią wszystkie możliwe historie i przyszłości są prawdziwe. Rzeczywistość jest jak drzewo z nieskończonymi gałęziami, a my możemy podróżować tylko jednym. Niestety, wydaje się bardzo mało prawdopodobne, abyśmy mogli stworzyć maszynę, która przeniesie nas do wszechświata, na przykład gadających bananów.
7 Czym dokładnie jest świadomość?
Shutterstock
Pojęcie świadomości istnieje w szarej strefie, w której nauka spotyka się z filozofią. Jaka jest ta cecha, którą ty i ja uświadamiamy sobie, pozwala nam myśleć, mieć nadzieję i tworzyć?
Gdybyśmy mogli przepuścić prąd elektryczny przez bezcielesny mózg w taki sposób, że wydawałby się on funkcjonować tak jak mózg w głowie żywej osoby, czy moglibyśmy powiedzieć, że mózg jest również świadomy? Fakt, że nie ma uniwersalnego sposobu na wykrycie lub zmierzenie świadomości, sprawia, że jest ona tak frustrująco nieuchwytna. Nie do końca rozumiemy to, co pozwala nam zrozumieć świat. A dla niektórych zdumiewających prawd, które znamy, zobacz 100 niesamowitych faktów na temat wszystkiego.
8 Gdzie jest cała antymateria?
Antymateria jest trudnym pomysłem na owijanie głowy - jest zbudowana z atomów o przeciwnych ładunkach elektrycznych odpowiadającej materii. Ilekroć naukowcy byli w stanie wytworzyć (małe) ilości antymaterii w laboratorium, wytwarzają również taką samą ilość materii, a dwie substancje szybko się wzajemnie znoszą w przypływie energii.
Niezwykle kłopotliwe w tych eksperymentach jest to, że naukowcy przeprowadzają je, próbując zrozumieć Wielki Wybuch, który, jak się uważa, stworzył całą materię we wszechświecie. Jeśli jednak tworzenie materii oznacza równoczesne wytwarzanie antymaterii, to dlaczego nasz wszechświat - pełen materii - w ogóle istnieje? Gdzie się podziała ta antymateria i dlaczego nie odwołała tej sprawy?
9 Dlaczego wszechświat jest tak ciężki?
Kiedy astrofizycy usiądą, aby obliczyć szeroki wzór opisujący zachowanie wszechświata, mogą wykonać dość dokładną robotę… jeśli założą, że istnieje ogromna ilość masy, której nie możemy jeszcze wykryć.
Te niewidzialne rzeczy, czyli „ciemna materia”, stanowią około 95% masy we wszechświecie, a jednak nie wiemy, co to jest, gdzie jest ani dlaczego nie możemy tego zaobserwować. Astronomowie natknęli się nawet na dowód „ciemnej energii”, która popycha wszechświat do ekspansji.
10 Czy możemy wytwarzać energię w taki sam sposób jak słońce?
Shutterstock
Nie wszystkie tajemnice nauki są tak abstrakcyjne jak ciemna materia; niektóre są tak praktyczne, jak znalezienie sposobu wytwarzania energii elektrycznej. Ponieważ wiemy, że paliwa kopalne są ograniczone, musimy znaleźć odnawialny i czysty sposób wytwarzania energii.
Wiemy, jak robią to gwiazdy - dzieląc lub łącząc cząsteczki - ale musimy jeszcze znaleźć sposób na bezpieczne odtworzenie go na skalę ludzką. Jeśli uda nam się znaleźć sposób na wytworzenie energii poprzez podział wody na wodór i tlen, moglibyśmy znaleźć świętego Graala energii odnawialnej.
11 Jak żyjemy z bakteriami?
Opracowanie antybiotyków jest prawdopodobnie najbardziej znaczącym odkryciem we współczesnej medycynie, ponieważ nie tylko leczy niektóre choroby bezpośrednio, ale także sprawia, że obrażenia i operacje są o wiele łatwiejsze do przeżycia.
Jednak nadużywanie antybiotyków spowodowało, że niektóre bakterie ewoluowały w formy, których nasze leki nie są w stanie pokonać. Jak przezwyciężyć ten problem bez wchodzenia w rodzaj wyścigu zbrojeń z zarazkami lub zabijania dobrych bakterii, które musimy żyć, będą wymagały ciągłych badań DNA bakterii. Co ciekawe, wciąż odkrywamy nowe bakterie w tak niezbadanych miejscach, jak głębokie dno oceanu.
12 Czy ocean jest prawdziwą ostateczną granicą?
Shutterstock
Mówiąc o głębokim oceanie, biologowie morscy szacują, że zbadaliśmy tylko około 5% dna morskiego. W wielu miejscach podłoga jest tak głęboka, a woda nad nią tak ciężka, że musimy wysłać bezzałogowe sondy w celu zarejestrowania obrazów i próbek do zbadania.
Organizmy, które znaleźliśmy do tej pory, są z naukowego punktu widzenia po prostu dziwne. Istnieją robaki rurkowe, które żyją na otworach siarkowych i rybach z przezroczystymi głowami i substancją, która może pomóc w leczeniu choroby Alzheimera. Czego jeszcze nie znaleźliśmy? Zobacz, czego jeszcze nie wiesz o oceanie, i sprawdź 30 faktów o oceanach świata, które zawalą ci umysł.
13 Czy musimy umrzeć?
Żyjemy już znacznie dłużej - i zdrowiej - niż nasi przodkowie, więc czy istnieje granica, jak długo nauka może przedłużyć ludzkie życie? Oczywiście opóźnianie śmierci i całkowite zapobieganie jej to dwie bardzo różne rzeczy, ale nasze rosnące zrozumienie starzenia się, chorób i własnego DNA przesuwa górną granicę długości naszego życia. Naukowcy już znaleźli sposoby na odwrócenie starzenia w poszczególnych komórkach, ale wciąż daleko im do przełożenia tych badań na użyteczną procedurę medyczną.
14 Jak szybkie i małe mogą być komputery?
Zdjęcie za pośrednictwem Wikipedii
Porównywanie wielkości komputerów biurkowych z dziurkaczami wielkości lat 60. do telefonów, które teraz nosimy w kieszeniach, jest niemal komiczne. Dla programistów sprzed 50 lat smartfon wydaje się najbardziej dziwaczną science fiction. Czy ten trend będzie się utrzymywał? Czy komputery staną się nieskończenie mniejsze i mocniejsze?
Chociaż tranzystory stają się coraz szybsze, gdy się kurczą, zbliżamy się do limitu potrzebnego do przesyłania energii elektrycznej. Jeśli jednak informatycy mogą tworzyć układy komunikujące się za pomocą energii świetlnej zamiast energii elektrycznej, granica ta zniknie.
15 Czy nastąpi sztuczna inteligencja?
Oczywiście mamy teraz maszyny, które można odpowiednio nazwać „robotami” - robią takie rzeczy, jak budowanie naszych samochodów i pakowanie cukierków. Jednak gdy większość ludzi mówi o robotach, odnoszą się do maszyn ze sztuczną inteligencją.
Zabawne jest, że naukowcy twierdzą, że technologia AI ma prawdopodobnie około 15-20 lat w przyszłości od lat sześćdziesiątych. Jednym z problemów jest to, jak zdefiniować sukces - czy symuluje ludzkie zachowanie, czy poprawia umiejętności ludzkie, takie jak rozpoznawanie wzorców? Wprowadź ciernisty przedmiot świadomości, a wciąż jest więcej pytań niż odpowiedzi, jeśli chodzi o sztuczną inteligencję podobną do człowieka. Aby dowiedzieć się, co mówią inni eksperci, czego nie zobaczymy, sprawdź 20 długo oczekiwanych technologii, które nigdy się nie zdarzają.
16 Jak duża będzie populacja?
W 1987 r. Na planecie znajdowało się 5 miliardów ludzi. Minęliśmy 6 miliardów w 1999 r. I 7 miliardów w 2011 r., A najlepsze szacunki pokazują, że do 2023 r. Przekazaliśmy 8 miliardów. Więc… czy jest jakiś limit?
Większość naukowców uważa, że tak jest, ale różnią się, jeśli chodzi o to, jaki jest ten limit i jak szybko go osiągniemy. Oczekuje się, że niewystarczające zasoby spowolnią wzrost populacji po 2037 r., Ale to, co dokładnie będzie wyglądać, jest przedmiotem dyskusji. Jedzenie, czysta woda i paliwo są czynnikami ograniczającymi, więc jak duża część populacji może utrzymać naszą planetę przez dłuższy czas? Jeśli chcesz wiedzieć, na co powinniśmy się przygotować, sprawdź 30 rzeczy, które według naukowców mogą się wydarzyć, jeśli populacja będzie się powiększać.
17 Czy kiedykolwiek będziemy wiedzieć wszystko?
To pytanie trafia do sedna metody naukowej: obserwowanie zjawiska, tworzenie modelu lub narracji opisującej zjawisko i używanie tego modelu do przewidywania. Jednak nauka ostatnich kilku stuleci przekroczyła to, co możemy zobaczyć gołym okiem, więc nowe odkrycia polegały na coraz bardziej skomplikowanej technologii. Narzędzia, które posiadamy są niedoskonałe, a zatem ograniczone, więc ile naprawdę możemy wiedzieć? Być może nigdy nie będziemy w stanie stworzyć modelu, który opisuje wszystko, ale jak blisko możemy się zbliżyć?
18 Jak duży jest wszechświat?
W tej chwili możemy używać różnego rodzaju teleskopów, aby „widzieć” około 46, 5 miliarda lat świetlnych we wszystkich kierunkach. Jednak żaden naukowiec nie uważa, że wszechświat przestaje istnieć w odległości, której już nie możemy obserwować. Jak daleko zatem sięga?
Jeśli wszechświat jest płaski, teoretycznie może być nieskończony. Jeśli jednak ma jakąkolwiek krzywą, nawet jeden mniejszy niż nasze instrumenty mogą wykryć, może to być kształt kuli, a zatem ograniczony. W miarę ulepszania się naszej technologii prawdopodobnie będziemy mogli zobaczyć dalej, ale nigdy nie będziemy mieć pewności, gdzie się kończy.
19 Co się stało przed Wielkim Wybuchem?
Podczas gdy słowo „huk” przywodzi na myśl eksplozję, Wielki Bang jest lepiej opisany jako moment, w którym sama przestrzeń zaczęła się rozszerzać i fizyka, jak wiemy, rozpoczęła się. Problem polega na tym, że potrzebujemy samej fizyki, aby opisać wszechświat, więc pytanie o to, jak wszechświat był przed fizyką, jest jak zapytanie, co jest na południe od Bieguna Południowego.
Możliwe, że mechanika kwantowa mogłaby opisać wszechświat przed Wielkim Wybuchem, ale nie wiemy na pewno, że prawa te obowiązywały przed prawami fizyki.
20 Czy możemy pobrać nasze mózgi do komputerów?
Shutterstock
To jedno pytanie, na które naukowcy mają nadzieję uzyskać odpowiedź w ciągu najbliższych kilku dekad. Wraz ze wzrostem prędkości i złożoności komputerów zbliżamy się do dnia, w którym sztuczna technologia może przybliżać moc ludzkiego mózgu.
Oczywiście istnieją pewne istotne przeszkody: superkomputery nie mogą wykonywać wielu jednoczesnych obliczeń, a ilość pamięci niezbędna do prawidłowej prędkości przetwarzania byłaby ogromna. Dodatkowo, chociaż nasza zdolność mapowania mózgu do synapsy uległa poprawie, wciąż jesteśmy o wiele lat od możliwości kopiowania i wklejania ludzkiego umysłu.
21 Jak mądra może być jedna osoba?
Shutterstock
Zanim ktokolwiek zdoła odpowiedzieć na to pytanie, musi ustalić definicję inteligencji. Czy to tylko iloraz inteligencji? Pamięć? Umiejętność wykonywania kilku złożonych zadań jednocześnie? Możliwość tworzenia?
Jeśli wybierzesz IQ, ponieważ oferuje on namacalną miarę, pamiętaj, że jest to metoda porównania, więc najwyższe „możliwe” IQ jest tak wysokie, jak obecnie najmądrzejszy człowiek na świecie. Pamiętaj również, że IQ mogą się zmieniać i mogą być pod wpływem czynników kulturowych. Być może pytanie, które powinniśmy zadać, brzmi: „Co to znaczy być mądrym?”
22 Czy kiedykolwiek będziemy w stanie przewidzieć krach gospodarczy?
Ekonomia jest również nauką, choć jej prognozy muszą jeszcze okazać się cenne w skali makro. Po kryzysie finansowym w 2008 r. Wiele osób zapytało: „Jak nikt nie widział, że to nastąpi?”.
Prawda jest oczywiście taka, że zrobiło to kilku ekonomistów, ale ci ludzie niekoniecznie są rzadkimi geniuszami w tej dziedzinie - ich dane i modele przewidywania okazały się w tym przypadku prawidłowe.
Ekonomia obejmuje tak wiele zmiennych, zarówno matematycznych, jak i psychologicznych, że tak trudno odgadnąć, co zrobią całe systemy finansowe, jak odgadnąć wszystkie wybory, jakich dokona jedna osoba w ciągu swojego życia. Nasze obliczenia mogą ulec poprawie, ponieważ gromadzimy więcej danych, ale przecięcie ograniczeń naukowych z nieprzewidywalnością człowieka prawdopodobnie oznacza, że nigdy nie będziemy mieć modelu gospodarki takiego, jak na przykład w przypadku replikacji komórki.
23 Co czyni nas ludźmi?
Instynktownie wiemy, czy organizm lub maszyna jest człowiekiem, czy nie. Zwierzęta takie jak papugi i delfiny mogą mieć coś zbliżonego do ludzkiej inteligencji, ale niewielu argumentuje, że sam czyni je ludźmi. Ludzie też nie powiedzieliby, że szympansy, nasi najbliżsi krewni, z którymi dzielimy 96% naszego materiału genetycznego, są całkowicie równoważni z ludźmi.
Gdzie jest linia podziału? Czy wiedzielibyśmy, gdybyśmy to widzieli? Czy możliwa jest osobowość poza Homo sapiens sapiens ? Nie mamy ostatecznego testu, który może dać odpowiedź tak lub nie.
24 Czy to natura czy wychowanie?
To, że to pytanie jest stare, nie oznacza, że nadal nie jest aktualne. Rozumiemy genetykę lepiej niż kiedykolwiek, ale ile z tego, kim jesteśmy, pochodzi z naszego DNA, a ile ze środowiska, w którym się wychowaliśmy?
Względy etyczne ograniczają naukowców pod względem eksperymentów - byłoby nie do pomyślenia okrutne wychowywanie dziecka w pudełku bez jakiejkolwiek interakcji - więc prawdopodobnie nigdy się tego nie dowiemy. Jednak, jak zawsze, warto zrozumieć jak najwięcej.
25 Czy istnieje ujednolicona teoria fizyki?
Fizyka, którą prawdopodobnie znasz, przynajmniej w bardzo podstawowych kategoriach, to ta, której uczysz się w szkole średniej - masa, prędkość, grawitacja itp. Einstein doprowadził tę gałąź fizyki do skrajności i użył ogólnej teorii względności do opisania obu przestrzeni i czas. Jednak, gdy próbujesz opisać sposób zachowania najmniejszych cząstek subatomowych, potrzebujesz mechaniki kwantowej.
Problem pojawia się, gdy próbujesz użyć mechaniki kwantowej do opisania galaktyk lub ogólnej teorii względności do opisania atomów; to, co obserwujemy, nie zgadza się z tym, co według tych teorii powinno się wydarzyć. Kiedy fizycy wspominają o „zunifikowanej teorii”, właśnie o tym mówią - sposób na powiązanie ogólnej teorii względności z mechaniką kwantową, który ma sens w obu przypadkach. Według Alberta Einsteina wskazówki i porady dotyczące szczęśliwego życia można znaleźć w artykule Jak być szczęśliwym.
26 Co dzieje się w czarnej dziurze?
Czarne dziury to miejsca, w których spotykają się ogólna teoria względności i mechanika kwantowa. Kiedy masywna gwiazda umiera, zapada się w sobie, stając się tak mała i gęsta, że tworzy osobliwość. Grawitacja wokół czegoś tak ciężkiego jest tak silna, że nawet światło nie może uciec, nadając nazwie czarnej dziury.
Ogólna teoria względności opisuje to, co możemy zaobserwować w czarnych dziurach, ale aby zrozumieć, co dzieje się w ich horyzontach zdarzeń, prawdopodobnie potrzebujemy mechaniki kwantowej. Niestety, ponieważ nie jesteśmy jeszcze w stanie „przetłumaczyć” tych pojęć na dwa typy fizyki, trudno jest nawet sformułować solidną teorię tego, czego nie możemy jeszcze wykryć.
27 Czy jesteśmy sami we wszechświecie?
Shutterstock
„Przestrzeń jest duża” - pisał pisarz Douglas Adams. „Naprawdę duży. Po prostu nie uwierzysz, jak ogromny, olbrzymi, zadziwiająco duży jest.”
Jak możemy naprawdę powiedzieć, że nie ma tam żadnego innego życia, kiedy badamy tylko najmniejszą jego część? Wiemy, że niektóre inne planety lub księżyce zawierają tlen i płynną wodę. Słyszeliśmy nawet sygnały z głębin kosmosu, których naukowcy nie byli w stanie wyjaśnić.
Jak dotąd nie natknęliśmy się na żadne ostateczne dowody na życie - nawet jednokomórkowe organizmy - rozwijające się nigdzie poza ziemią, ale stwierdzenie, że to oznacza, że nigdy nie będzie szczytem pychy Jeśli chcesz dowiedzieć się o szalonym życiu tych, którzy eksplorują kosmos, sprawdź 27 Insane Things Astronauts do zrobienia.
