În ciuda tuturor realizărilor științei, există încă multe puncte moarte în ea. Revista New Scientist a publicat o listă fenomene misterioase, pe care oamenii de știință nu sunt în stare să o explice.
1. Efectul placebo
Nu încercați asta acasă! Pe parcursul mai multor zile, răni pe cineva de mai multe ori pe zi. Ameliorează durerea cu morfină, până la ultima zi experiment, apoi înlocuiți morfina cu soluție salină. Și ghiciți ce se întâmplă? Soluția salină ameliorează durerea.
Acesta este efectul placebo: cumva un compus din nimic poate avea un efect foarte puternic. Medicii știu de mult despre efectul placebo. Dar în afară de faptul că aparent are o natură biochimică, nu știm nimic. Un lucru este clar: mintea poate influența biochimia corpului.
2. Problema orizontului
Universul nostru se dovedește a fi în mod inexplicabil unit. Priviți spațiul de la un capăt la celălalt al Universului vizibil și veți vedea că radiația de fundal cu microunde din spațiu are aceeași temperatură pe tot parcursul. Acest lucru nu pare surprinzător până nu vă amintiți că aceste două margini sunt la o distanță de 28 de miliarde de ani lumină, iar Universul nostru are doar 14 miliarde de ani.
Nimic nu poate călători mai repede decât viteza luminii, așa că este imposibil ca radiația termică să circule între cele două orizonturi și să echilibreze zonele calde și reci create în timpul Big Bang-ului, stabilind echilibrul termic pe care îl vedem astăzi.
Din punct de vedere științific, aceeași temperatură de radiație de fond este o anomalie. Ar putea fi explicată recunoscând că viteza luminii nu este constantă. Dar chiar și în acest caz, suntem încă neputincioși să facem față întrebării: de ce?
3. Raze cosmice ultraenergetice
De mai bine de un deceniu, fizicienii din Japonia au observat razele cosmice care nu ar trebui să existe. Razele cosmice sunt particule care călătoresc prin Univers cu viteze apropiate de viteza luminii. Unele raze cosmice vin pe Pământ prin evenimente violente, cum ar fi explozia unei supernove. Dar nu știm nimic despre originea particulelor de înaltă energie observate în natură. Și nici măcar acesta nu este un secret real.
Pe măsură ce particulele de raze cosmice călătoresc prin spațiu, ele pierd energie atunci când se ciocnesc cu fotonii de energie scăzută, cum ar fi cei de la radiația cosmică de fond cu microunde. Cu toate acestea, Universitatea din Tokyo a descoperit raze cosmice cu energie foarte mare. Teoretic, ele ar putea apărea doar din galaxia noastră, dar astronomii nu pot găsi sursa acestor raze cosmice în galaxia noastră.
4. Fenomenul homeopatiei
Madeleine Ennis, un medic farmacolog la Queen's University Belfast, este un dezastru pentru homeopatie. Ea s-a opus pretenţiilor homeopaţilor că agent chimic poate fi diluat în așa măsură încât proba nu conține practic nimic altceva decât apă și are totuși puteri de vindecare. Ennis a decis să demonstreze odată pentru totdeauna că homeopatia era doar o vorbă.
În a lui ultimul loc de munca ea descrie modul în care grupul ei, în patru laboratoare diferite, a studiat efectele soluțiilor ultra-diluate de histamină asupra globulelor albe implicate în inflamație. Spre surprinderea oamenilor de știință, s-a dovedit că soluțiile homeopate (diluate în așa măsură încât se pare că nu conțineau nici măcar o singură moleculă de histamina) funcționează la fel ca histamina.
Înainte de aceste experimente, niciun remediu homeopat nu a funcționat vreodată într-un studiu clinic. Dar studiul de la Belfast sugerează că ceva se întâmplă. „Noi”, spune Ennis, „nu putem explica descoperirile noastre și să le raportăm pentru a-i încuraja pe alții să investigheze acest fenomen”.
Dacă rezultatele se dovedesc a fi reale, crede ea, consecințele ar putea fi destul de semnificative: ar putea fi nevoiți să rescriem fizica și chimia.
5. Materia întunecată
Luați cele mai bune cunoștințe despre gravitație, aplicați-o la rotația galaxiilor și veți găsi imediat o problemă: conform cunoștințelor noastre, galaxiile ar trebui să se despartă. Materia galactică se învârte în jurul punctul central, deoarece atracția sa gravitațională creează forțe centripete. Dar nu există suficientă masă în galaxii pentru a crea rotația observată.
Vera Rubin, astronom la Departamentul de Magnetism Terestru de la Instituția Carnegie din Washington, a observat această anomalie la sfârșitul anilor șaptezeci ai secolului trecut. Cel mai bun răspuns pe care l-ar putea găsi fizicienii a fost că există mai multă materie în Univers decât putem observa. Problema era că nimeni nu putea explica ce este această „materie întunecată”.
Oamenii de știință încă nu pot explica acest lucru, iar acesta este un decalaj neplăcut în înțelegerea noastră. Observațiile astronomice sugerează că materia întunecată ar trebui să alcătuiască aproximativ 90% din masa Universului și, totuși, suntem uimitor de ignoranți despre ce este acel 90%.
6. Viața pe Marte
20 iulie 1976. Gilbert Levin stă chiar pe marginea scaunului său. La milioane de kilometri depărtare, pe Marte, în coborâre nava spatiala Viking a luat mostre de sol. Echipamentul lui Levin le-a amestecat cu o substanță care conține carbon-14. Oamenii de știință care participă la experiment cred că dacă în sol se găsesc emisii de metan care conțin carbon-14, atunci ar trebui să existe viață pe Marte.
Analizoarele Viking dau un rezultat pozitiv. Ceva consumă nutrienți, le convertește și apoi eliberează un gaz care conține carbon-14. Dar de ce nu există vacanță?
Pentru că un alt analizor, conceput pentru a identifica molecule organice care sunt semne esențiale de viață, nu a găsit nimic. Oamenii de știință au fost precauți și au declarat că descoperirile vikingilor sunt fals pozitive. Dar este?
Rezultatele transmise de la cea mai recentă navă spațială a NASA arată că suprafața lui Marte a conținut aproape sigur apă în trecut și, prin urmare, a fost favorabilă vieții. Există alte dovezi. „Fiecare misiune pe Marte”, spune Gilbert Levin, „oferă date care susțin concluzia mea. Niciuna dintre ele nu o contrazice”.
Levin nu-și mai apără singur părerile. Joe Miller, microbiolog la Universitatea din California de Sud din Los Angeles, a reanalizat datele și crede că vârfurile arată semne ale unui ciclu circadian. Și asta cu un grad ridicat de probabilitate sugerează prezența vieții. Încă nu se știe dacă acești oameni de știință au dreptate.
7. Tetraneutroni
În urmă cu patru ani, au fost descoperite șase particule care nu ar fi trebuit să existe. Au fost numiți tetraneutroni - patru neutroni care se află într-o legătură care sfidează legile fizicii.
O echipă de oameni de știință din Caen, condusă de Francisco Miguel Marquès, a tras nuclee de beriliu către o țintă mică de carbon și le-a analizat traiectoriile folosind detectoare. Oamenii de știință se așteptau să vadă patru neutroni diferiți lovind detectoare diferite. În schimb, au detectat doar un fulger de lumină într-un detector.
Energia acestei erupții a arătat că toți cei patru neutroni au lovit același detector. Poate că este doar o coincidență și patru neutroni au lovit accidental același loc în același timp. Dar acest lucru este ridicol de puțin probabil.
În același timp, un astfel de comportament nu este puțin probabil pentru tetraneutroni. Adevărat, unii pot argumenta că conform model standard fizicienii particulelor, tetraneutronii pur și simplu nu pot exista. La urma urmei, conform principiului Pauli, într-un sistem nu există nici măcar doi protoni sau neutroni care ar putea avea aceleași proprietăți cuantice. Forța nucleară care îi ține împreună este de așa natură încât nu poate ține nici măcar doi neutroni, darămite patru.
Marquez și echipa sa au fost atât de uimiți de rezultate, încât au „îngropat” datele munca stiintifica, care vorbea despre o anumită probabilitate de descoperire a tetraneutronilor în viitor. La urma urmei, dacă începi să schimbi legile fizicii pentru a justifica conexiunea a patru neutroni, va apărea haosul.
Recunoașterea existenței tetraneutronilor ar însemna că combinația de elemente formată după Big Bang nu este în concordanță cu ceea ce observăm acum. Și, pentru a înrăutăți lucrurile, elementele formate devin prea grele pentru spațiu. „Universul s-ar prăbuși probabil înainte de a se extinde”, spune Natalia Timofeyuk, un teoretician la Universitatea din Surrey din Guildford, Marea Britanie.
Cu toate acestea, există alte dovezi care sugerează că materia poate consta din numeroși neutroni. Acestea sunt stele neutronice. Conțin un număr imens de neutroni legați, ceea ce înseamnă că atunci când neutronii se adună în mase, intră în joc forțe care ne sunt încă inexplicabile.
8. Anomalie de pionier
În 1972, americanii au lansat nava spațială Pioneer-10. La bord se afla un mesaj către civilizațiile extraterestre - un semn cu imagini cu un bărbat, o femeie și o diagramă a locației Pământului în spațiu. Un an mai târziu, a urmat Pioneer 11. Până acum, ambele dispozitive ar trebui să fie deja în spațiul profund. Cu toate acestea, într-un mod neobișnuit, traiectoriile lor s-au abătut foarte mult de la cele calculate.
Ceva a început să le tragă (sau să le împingă), drept urmare au început să se miște cu accelerație. Era minuscul - mai puțin de un nanometru pe secundă, echivalentul a zece miliarde din greutatea de pe suprafața Pământului. Dar acest lucru a fost suficient pentru a deplasa Pioneer 10 din traiectorie cu 400.000 de kilometri.
NASA a pierdut contactul cu Pioneer 11 în 1995, dar până atunci a deviat de la traiectoria sa în același mod ca predecesorul său. Ce a cauzat asta? Nimeni nu stie.
Unele explicații posibile au fost deja respinse, inclusiv erori de software, vânt solar și scurgeri de combustibil. Dacă cauza a fost un fel de efect gravitațional, atunci nu știm nimic despre el. Fizicienii sunt pur și simplu în pierdere.
9. Energie întunecată
Aceasta este una dintre cele mai cunoscute și mai dificile probleme din fizică. În 1998, astronomii au descoperit că Universul se extinde într-un ritm din ce în ce mai mare. Anterior, se credea că după Big Bang expansiunea Universului a încetinit.
Oamenii de știință nu au găsit încă o explicație rezonabilă pentru această descoperire. Una dintre ipoteze este că o anumită proprietate a spațiului gol este responsabilă pentru acest fenomen. Cosmologii au numit-o energie întunecată. Dar toate încercările de a o identifica au eșuat.
10. A zecea planetă
Dacă călătoriți până la marginea sistemului solar, în zona rece a spațiului dincolo de Pluto, veți vedea ceva ciudat. După ce treceți prin Centura Kuiper - o regiune a spațiului plină de roci înghețate - veți vedea brusc spațiu gol.
Astronomii numesc această limită roca Kuiper, deoarece după ea densitatea centurii de roci cosmice scade brusc. Care este motivul? Singurul răspuns la acest lucru poate fi prezența unei a zecea planete în noi sistem solar. Mai mult, pentru a curăța spațiul de resturi în acest fel, acesta trebuie să fie la fel de masiv ca Pământul sau Marte.
Dar, deși calculele arată că un astfel de corp ar putea cauza existența centurii Kuiper, nimeni nu a văzut vreodată această legendara a zecea planetă.
11. Semnal cosmic WOW
A durat 37 de secunde și a venit din spațiu. Pe 15 august 1977, pe un tipărit de la un radiotelescop din Delaware, reportofonele au scris: WOW. Și douăzeci și opt de ani mai târziu, nimeni nu știe ce a cauzat acest semnal.
Pulsurile au venit din constelația Săgetător la o frecvență de aproximativ 1420 MHz. Transmisiile în acest interval sunt interzise prin acord internațional. Izvoare naturale emisiile, cum ar fi emisiile termice de pe planete, acoperă o gamă mult mai largă de frecvențe. Ce a cauzat emisia acestor impulsuri? Încă nu există răspuns.
Cea mai apropiată stea de noi în această direcție se află la 220 de ani lumină distanță. Dacă semnalul a venit de acolo, atunci trebuie să fie fie un eveniment astronomic uriaș, fie o civilizație extraterestră avansată cu un transmițător surprinzător de puternic.
Toate observațiile ulterioare pe aceeași parte a cerului nu au dus la nimic. Nu a fost înregistrat niciun semnal precum WOW.
12. Astfel de constante volubile
În 1997, astronomul John Webb și echipa sa de la Universitatea din New South Wales din Sydney au analizat lumina care venea pe Pământ de la quasari îndepărtați. În călătoria sa de 12 miliarde de ani, lumina trece prin nori interstelari formați din metale precum fier, nichel și crom. Cercetătorii au descoperit că acești atomi absorb fotonii de lumină din quasar, dar deloc ceea ce era de așteptat.
Singura explicație mai mult sau mai puțin rezonabilă pentru acest fenomen este că o constantă fizică, numită constantă de structură fină sau alfa, are o valoare diferită atunci când lumina trece prin nori.
Dar asta e erezie! Alfa este o constantă extrem de importantă care determină modul în care lumina interacționează cu materia și nu trebuie să se schimbe! Valoarea sa depinde, printre altele, de sarcina electronului, viteza luminii și constanta lui Planck. Este posibil ca unii dintre acești parametri să se fi schimbat efectiv?!
Niciunul dintre fizicieni nu a vrut să creadă că măsurătorile sunt corecte. Webb și echipa sa au petrecut ani de zile încercând să găsească erori în rezultatele lor. Dar încă nu au reușit.
Rezultatele lui Webb nu sunt singurele care sugerează că este ceva greșit în înțelegerea noastră despre alfa. Analiza recentă a singurului reactor nuclear natural cunoscut, care a funcționat în urmă cu aproape 2 miliarde de ani la ceea ce este acum Oklo în Gabon, sugerează, de asemenea, că ceva s-a schimbat în modul în care lumina interacționează cu materia.
Proporția anumitor izotopi radioactivi produși într-un astfel de reactor depinde de alfa și, prin urmare, analiza produselor de fisiune conservate în solul Oklo face posibilă determinarea valorii constantei în momentul formării lor.
Folosind această metodă, Steve Lamoreaux și colegii săi de la Los Alamos laborator national New Mexico a sugerat că alfa a scăzut cu mai mult de 4% de la Oklo. Și asta înseamnă că ideile noastre despre constante se pot dovedi a fi incorecte.
13. Fuziune nucleară la temperatură joasă (LTF)
După o absență de șaisprezece ani s-a întors. Deși, de fapt, NTS nu a dispărut niciodată. Din 1989, laboratoarele marinei americane au efectuat peste 200 de experimente pentru a determina dacă reacțiile nucleare pot temperatura camerei generează mai multă energie decât consumă (se crede că acest lucru este posibil doar în interiorul stelelor).
Fuziunea nucleară controlată ar rezolva multe dintre problemele energetice ale lumii. Nu e de mirare că Departamentul de Energie al SUA este atât de interesat de asta. În decembrie anul trecut, după o analiză îndelungată a tuturor dovezilor, a anunțat că este deschisă propunerilor pentru noi experimente NTS.
Aceasta este o viraj destul de bruscă. În urmă cu cincisprezece ani, același departament a concluzionat că rezultatele inițiale privind NTS obținute de Martin Fleischmann și Stanley Pons de la Universitatea din Utah și prezentate la o conferință de presă în 1989 nu au putut fi confirmate și, prin urmare, sunt probabil false.
Principiul de bază al NTS este că scufundarea electrozilor de paladiu în apă grea (în care oxigenul este combinat cu un izotop de hidrogen greu) poate elibera un numar mare de energie. Captura este că toate sunt în general acceptate teorii științifice Ei cred că fuziunea nucleară la temperatura camerei este imposibilă.
Bazat pe materiale din revista New Scientist
Știința a apărut din nevoia de a răspunde la întrebările oamenilor.
Și se pare că cele mai multe dintre fenomenele complexe au fost studiate în lung și larg, dar „foarte puțin” rămâne - pentru a înțelege natura materiei întunecate, pentru a înțelege problema gravitației cuantice, pentru a rezolva problema dimensiunii spațiu-timp. , pentru a înțelege ce este energia întunecată (și alte câteva sute de întrebări similare).
Cu toate acestea, există încă fenomene aparent mai simple pe care oamenii de știință nu le pot explica pe deplin.
Ce este sticla?
LAUREATUL NOBEL WARREN ANDERSON A Spus odată:„Cea mai profundă și mai interesantă dintre problemele nerezolvate din teoria stării solide constă în natura sticlei”. Și, deși sticla este cunoscută omenirii de mai bine de un mileniu, oamenii de știință încă nu înțeleg motivul proprietăților sale mecanice unice. De la lecțiile de la școală ne amintim că sticla este un lichid, dar este așa? Oamenii de știință nu știu exact care este natura tranziției dintre fazele lichide sau solide și sticloase și ce procese fizice conduc la proprietățile de bază ale sticlei.
Procesul de formare a sticlei nu poate fi explicat folosind niciunul dintre instrumentele actuale ale fizicii stării solide, teoria multor corpuri sau teoria fluidelor. Descrisă pe scurt, sticla topită lichidă, pe măsură ce se răcește, devine treptat din ce în ce mai vâscoasă până devine rigidă. În timp ce în timpul formării solidelor cristaline, de exemplu, grafitul, atomii formează instantaneu structurile periodice obișnuite. Tarun Chitra, cercetător în dinamică moleculară, explică organizarea moleculelor în diferite substanțe folosind exemplul dansului:
Un corp solid ideal este ca un dans lent, când doi parteneri, împreună cu alte cupluri, se deplasează în jurul poziției lor de plecare pe ringul de dans.
Un fluid ideal este ca o petrecere de întâlniri în care toată lumea încearcă să danseze cu toată lumea din cameră (această proprietate se numește ergodicitate), dar tempo-ul mediu la care toată lumea dansează este aproximativ același.
În această analogie, sticla este similară cu un dans, când un grup de oameni este împărțit în subgrupuri mai mici și fiecare se învârte în propriul dans rotund. Poți schimba partenerii din cercul tău, iar acest dans continuă pentru totdeauna.
Sticla se comportă în așa fel încât nu poate fi încă descrisă de mecanica statistică a echilibrului. În special, autocorelațiile subexponențiale și funcția de corelare încrucișată pot fi obținute prin număr infinit procese aleatorii. Până la un anumit punct, sistemul „funcționează” mai mult sau mai puțin clar și previzibil, dar dacă îl urmăriți suficient de mult, începeți să vedeți cum unele caracteristici sunt mai bine descrise de teoria probabilității și a proceselor aleatorii.
De ce nu cade bicicleta pe o parte?
DESIGNUL BICICLEI ESTE DESTUL DE SIMPLU,și se pare că de mult a fost clar cum și de ce un vehicul cu două roți păstrează o stabilitate excelentă. S-a crezut întotdeauna că două mecanisme joacă un rol critic în menținerea echilibrului unei biciclete. Prima este direcția automată, sau efectul de roată: dacă bicicleta se înclină într-o direcție, roata din față însăși se rotește în aceeași direcție, după care forța centrifugă readuce roata în poziția inițială. Al doilea mecanism este asociat cu momentul giroscopic al roților care se rotesc.
Inginerul american Andy Ruina și colegii săi și-au propus să infirme ambele afirmații. Ei au proiectat o bicicletă asemănătoare unui scuter, în care roata din față atinge suportul înainte de punctul în care axa furcii din față îl intersectează, ceea ce „anulează” efectul roții. Și în plus, roțile din față și din spate sunt conectate la alte două, care se rotesc înăuntru reversul, anulând astfel efectul giroscopic.
Cu toate acestea, această bicicletă nu cade pe o parte atât de repede. De fapt, menține echilibrul nu mai rău decât o bicicletă obișnuită și chiar demonstrează aceeași direcție automată. Pe baza rezultatelor experimentului, autorii au ajuns la concluzia că ambele efecte - rocina și giroscopul - joacă un rol important în menținerea echilibrului unei biciclete, dar ambele nu sunt critice pentru aceasta.
De ce bicicleta nu cade este încă necunoscut. Conform celor mai recente ipoteze ale inginerilor, distribuția specială a sarcinii joacă un rol cheie în acest sens.
Cum funcționează un placebo?
Despre placebo, sau substanțe care nu au evident proprietăți medicinale, dar au un efect pozitiv asupra organismului, este cunoscut de mult timp. Efectul placebo se bazează pe un efect psiho-emoțional. Dar cercetătorii au arătat în mod repetat că placebo, care nu conțin ingrediente active, pot stimula răspunsuri fiziologice reale, inclusiv modificări ale ritmului cardiac și tensiune arteriala, precum și activitatea chimică din creier. Placebo ajută, de asemenea, la ameliorarea durerii, depresiei, anxietății, oboselii și chiar a unor simptome ale bolii Parkinson.
Modul în care psihicul nostru ne poate afecta sănătatea nu este încă complet clar, iar oamenii de știință nu pot descoperi mecanismele care stau la baza răspunsurilor fiziologice la placebo. Este evident că există multe împletite în efect Aspecte variate, în timp ce medicamentele inactiv nu afectează sursa sau cauza bolii. S-a stabilit experimental că reacția organismului diferă în funcție de metoda de administrare a placebo (prin administrarea de tablete sau injecții). De asemenea, placebo oferă doar efectul terapeutic așteptat, adică cunoscut dinainte. Și cu cât așteptările sunt mai mari, cu atât efectul placebo este mai puternic. În plus, se știe că poate fi întărită prin influența verbală activă asupra pacientului. Nu toată lumea este afectată de placebo. Mai des, placebo acționează asupra extrovertiților, persoanelor cu niveluri ridicate de anxietate, suspiciune și lipsă de încredere în sine.
În octombrie 2013, a fost publicat un studiu care arată că efectul placebo este asociat cu o creștere a activității alfa din creier. Undele alfa apar într-o stare relaxată, care este similară cu o transă luminoasă sau cu meditația - adică în cea mai sugestivă stare. Efectul placebo are un impact semnificativ asupra sistem nervos oamenii din zonă măduva spinării. Dar până acum nimeni nu a putut descrie în detaliu mecanismul efectului său.
Ce a însemnat semnalul wow din spațiul cosmic?
LA 15 AUGUST 1977, S-A PETRUT UNUL DINTRE CELE MAI MISTERIOSE EVENIMENTE DIN ISTORIA EXPLORĂRII SPAȚIALE. Dr. Jerry Eyman, în timp ce lucra la radiotelescopul Big Ear, ca parte a proiectului SETI, a detectat un semnal radio spațial puternic de bandă îngustă. Caracteristicile sale (lățimea de bandă de transmisie, raportul semnal-zgomot) corespundeau cu cele așteptate de la un semnal de origine extraterestră. Uimit de acest lucru, Eyman a încercuit simbolurile corespunzătoare de pe tipărit și a scris „Wow!” în marjă. Această semnătură a dat semnalului numele.
Semnalul a venit dintr-o zonă a cerului din constelația Săgetător, la aproximativ 2,5 grade sud de grupul de stele Chi. Cu toate acestea, după ani de așteptare ca așa ceva să se întâmple din nou, nu s-a întâmplat nimic.
OAMENII DE ȘTIINȚĂ SUNT CĂ DACĂ SEMNALUL A FOST DE ORIGINE EXTRATERESTĂ, atunci ființele care l-au trimis trebuie să aparțină unei civilizații foarte, foarte avansate. Pentru a trimite un semnal atât de puternic este nevoie de un transmițător de cel puțin 2,2 gigawați, care este mult mai puternic decât oricare de pe Pământ (de exemplu, sistemul HAARP din Alaska, unul dintre cele mai puternice din lume, se presupune că este capabil să transmită un semnal). de până la 3.600 kW).
Una dintre ipotezele care explică puterea semnalului este că semnalul inițial slab a fost amplificat semnificativ datorită acțiunii unei lentile gravitaționale; cu toate acestea, acest lucru încă nu exclude posibilitatea originii sale artificiale. Alți cercetători sugerează posibilitatea de a roti sursa de radiații ca un far, schimbând periodic frecvența semnalului sau făcându-l o singură dată. Există, de asemenea, o versiune conform căreia semnalul a fost trimis de la o navă extraterestră în mișcare.
În 2012, pentru aniversarea a 35 de ani a semnalului, Observatorul din Arecibo a trimis un răspuns de 10.000 de tweet-uri codificate în direcția sursei suspectate. Cu toate acestea, nu se știe dacă le-a primit cineva. Până acum, semnalul wow rămâne unul dintre principalele mistere pentru astrofizicieni.
Cum devine materia neînsuflețită vie?
ÎN LUMEA ŞTIINŢIFICĂ DE AZI PRIME CONCEPTUL DE EVOLUŢIE BIOLOGICĂ, conform căreia prima viață a apărut singură din componente anorganice ca urmare a unor procese fizice și chimice. Teoria abiogenezei descrie modul în care materia vie ia naștere din materia neînsuflețită. Cu toate acestea, există o mulțime de probleme cu el.
Se știe că principalele componente ale materiei vii sunt aminoacizii. Dar probabilitatea apariției aleatorii a unei anumite secvențe de aminoacizi-nucleotide corespunde probabilității ca câteva mii de litere dintr-un font de tipar să fie aruncate de pe acoperișul unui zgârie-nori și împăturite într-o anumită pagină a unui roman Dostoievski. Abiogeneza în forma sa clasică sugerează că o astfel de „deversare a fontului” a avut loc de mii de ori - adică de câte ori a fost nevoie până s-a format în secvența necesară. Cu toate acestea, conform calculelor moderne, acest lucru ar dura mult mai mult decât existența întregului Univers.
În același timp, în condiții de laborator, toate încercările de a crea o celulă vie artificială nu au avut niciodată succes. Un set complet de aminoacizi și nucleotide și cea mai simplă celulă bacteriană sunt încă separate de un abis. Poate că primele celule vii au fost foarte diferite de cele pe care le putem observa acum. De asemenea, un număr mare de oameni de știință susțin ipoteza că primele celule vii ar fi putut ajunge pe planeta noastră datorită meteoriților, cometelor și altor obiecte extraterestre.
De ce oamenii sunt împărțiți în stângaci și dreptaci?
ÎN ULTIMII 100 DE ANI, OAMENII DE ȘTIINȚĂ AU STUDIAT PROBLEMA DESFULT DE BINE, de ce oamenii folosesc predominant o mână și de ce este mai des cazul? mana dreapta. Cu toate acestea, nu există teste empirice standard pentru dreptaci sau stângaci, deoarece oamenii de știință nu pot înțelege pe deplin ce mecanisme sunt implicate în acest proces.
Oamenii de știință nu sunt de acord cu privire la ce procent din umanitate este dreptaci și ce procent este stângaci. În general, se crede că majoritatea (70% până la 95%) sunt dreptaci, minoritatea (5% până la 30%) sunt stângaci și există un număr necunoscut de oameni cu simetrie completă. S-a dovedit că genele influențează stângaci și dreptaci, dar „gena stângaci” exactă nu a fost încă identificată. Există dovezi că tendința de a folosi mâna dreaptă sau stângă poate fi influențată de mecanisme sociale și culturale. Cel mai tipic exemplu în acest sens este modul în care profesorii au recalificat copiii, forțându-i să treacă de la mâna stângă la dreapta când scriu. În același timp, pe acest moment societățile mai totalitare au mai puțini stângaci decât societățile mai liberale.
Portretul lui Paul Broca
Unii cercetători vorbesc despre stângaciul „patologic” asociat cu leziuni cerebrale în timpul nașterii. În anii 1860, chirurgul francez Paul Broca a remarcat relația dintre activitatea mâinii și emisferele creierului. Conform teoriei sale, jumătățile creierului sunt conectate cu jumătățile corpului într-o manieră încrucișată. Dar ceea ce știm acum este că aceste conexiuni nu sunt atât de simple cum le-a descris Brock. Cercetările efectuate în anii 1970 au arătat că majoritatea stângacilor au aceeași activitate în emisfera stângă care este tipică tuturor oamenilor. În plus, doar o parte din stângaci au diverse abateri de la normă.
Studiind problemele de stângaci și dreptaci la primate, oamenii de știință au descoperit că majoritatea animalelor dintr-o anumită populație sunt fie stângaci, fie dreptaci. În acest caz, maimuțele individuale își dezvoltă adesea propriile preferințe individuale.
Drept urmare, în prezent avem doar prezentare generala despre cauzele dreptaciului, iar cercetătorii nu au înțeles încă în detaliu toate mecanismele formării lor.
De ce dormim?
DORMEM 36% DIN VIAȚA NOASTRĂ, DAR OAMENII DE ȘTIINȚĂ NU POT EXPLICA COMPLET NATURA EI. Oamenii tind să doarmă pentru că se află în genele noastre, dar de ce a apărut o astfel de stare în procesul de evoluție este un mister. În afară de animalele cu sânge cald (mamifere și păsări), nicio creatură vie nu are aceste forme de somn și care sunt beneficiile somnului nu sunt încă clare.
OAMENII DE ȘTIINȚĂ AU GĂSIT DEJA CĂ ÎN TIMPUL SOMMNULUI, MUȘCHII CRESC MAI RAPID, RĂNILE SE VINDECĂ MAI BINE,și accelerează, de asemenea, sinteza proteinelor. Cu alte cuvinte, somnul ajută corpul să reînnoiască ceea ce a pierdut în timp ce este treaz. Studii recente au demonstrat că în timpul somnului creierul nostru se curăță de toxine și, dacă o persoană interferează cu acest proces (cu alte cuvinte, nu doarme), poate experimenta abateri psihice. În plus, în timpul odihnei creierului, conexiunile dintre celule sunt slăbite sau deconectate, astfel „eliberăm spațiu” pentru aport. informație nouă. În creier sunt generate noi sinapse, astfel încât lipsa somnului amenință să reducă capacitatea de a dobândi, procesa și aminti informații.
În timpul somnului, creierul „reluează” adesea unele dintre episoadele care ni s-au întâmplat în timpul zilei și, potrivit cercetătorilor, acest proces ajută la întărirea memoriei noastre. Deși conținutul viselor este determinat de impresii reale, conștiința noastră din timpul somnului este diferită de conștiința noastră din perioada de veghe. Într-un vis, percepția noastră asupra lumii se dovedește a fi mult mai imaginativă și mai emoțională. Vedem diferite imagini, ne facem griji pentru ele, dar nu le putem înțelege corect. Oamenii de știință cred că mecanismele de sincronizare care domină creierul somnoros sunt în mare parte asociate cu primul sistem de semnalizare și sfera emoțională. Dar ceea ce reprezintă visele nu poate fi încă răspuns fără echivoc.
De ce toarcă pisicile?
NIMENI NU ȘTIE SIGURU DE CE PISICILE PUROR. Tocăitul diferă de multe alte sunete emise de animale prin aceea că vocalizarea are loc pe tot parcursul ciclului respirator (atât la inspirație, cât și la expirare). Se credea cândva că sunetul a fost produs de sângele care curge prin vena cavă inferioară, dar majoritatea oamenilor de știință sunt acum de acord că laringele, mușchii laringieni și oscilatorul neural sunt implicați în procesul de producere a sunetului.
Pisicile învață să toarcă de îndată ce au câteva zile. Medicii veterinari sugerează că toarcetul lor înseamnă ceva ca cuvintele umane „mamă”, „sunt bine” sau „sunt aici”. Aceste sunete ajută la întărirea legăturii dintre pisoi și mama sa.
Dar, pe măsură ce pisoiul crește, acesta continuă și să toarcă, iar mulți cercetători sunt convinși că la vârsta adultă acest sunet este asociat cu plăcerea și bucuria. Uneori pisicile toarcă atunci când sunt rănite sau bolnave. Dr. Elisabeth von Muggenthaler sugerează că toarcerea și vibrațiile de joasă frecvență pe care le produce sunt un „mecanism natural de autovindecare” și întăresc, vindecă rănile și ameliorează durerea.
Caracteristica vocală a pisicilor domestice nu este unică. Alte feline, cum ar fi bobcats, gheparzi și pume, torc și ele. Deși unii pisici mari(lei, leoparzi, jaguari, tigri, Leoparzi de zăpadăși leoparzi înnoriți) nu pot face asta.
Ți-ai pus vreodată întrebări la care a trebuit să cauți răspunsuri în publicațiile științifice și pe internet? Se pare că știința nu a putut răspunde la multe întrebări din cauza cunoștințelor și faptelor insuficiente.
Și, în ciuda faptului că în fiecare zi oamenii de știință pun întrebări, construiesc ipoteze și încearcă să găsească dovezi, acest lucru nu oferă încredere absolută în acuratețea răspunsurilor lor. Poate că nu există suficiente date de cercetare sau poate că omenirea nu este încă pregătită pentru noi descoperiri. Am adunat pentru tine 25 de întrebări care îi derutează pe cei mai deștepți oameni de știință. Poate găsiți un răspuns rațional!?
1. Poate o persoană să oprească îmbătrânirea?
De fapt, încă nu este clar ce anume îmbătrânește în corpul uman, determinând ticăitul ceasului biologic. Se știe că organismul acumulează daune moleculare care duc la îmbătrânire, dar mecanismul nu este pe deplin înțeles. Prin urmare, este dificil să vorbim despre oprirea procesului dacă motivul nu este complet clar!
2. Este biologia o știință universală?
În ciuda faptului că biologia este la egalitate cu fizica și chimia, nu este clar dacă faptele biologice pot fi extinse la organismele vii de pe alte planete. De exemplu, aceleași forme de viață vor avea structură ADN și structură moleculară similare? Sau poate totul este complet diferit?
3. Are Universul un scop?
4. Va fi omenirea capabilă să mențină un nivel decent de viață pe Pământ în secolul XXI?
Din cele mai vechi timpuri, oamenii au fost interesați de posibilitățile care ar permite omenirii să trăiască și să se dezvolte pe planetă. Dar toată lumea a înțeles că rezervele resurse naturale poate să nu fie suficient. Cel puțin așa era înainte de revoluția industrială. Deși chiar și după aceasta, politicienii și analiștii credeau că un număr atât de mare de oameni nu ar putea trăi pe planetă. Cu siguranță, căi ferate, construcțiile, electricitatea și alte industrii au dovedit contrariul. Astăzi această întrebare a revenit din nou.
5. Ce este muzica și de ce o au oamenii?
De ce este atât de plăcut pentru o persoană să asculte diverse combinații de vibrații muzicale la frecvențe diferite? De ce știu oamenii să facă asta? Și care este scopul? Una dintre ipotezele propuse este că muzica ajută la reproducere, acționând ca o coadă de păun. Dar aceasta este doar o ipoteză care nu are nicio confirmare.
6. Vor exista pești crescuți artificial?
Da, o astfel de descoperire ar putea rezolva în mod semnificativ problema înfometării oamenilor din lume. Dar astăzi, pescuitul artificial este mai mult o ficțiune decât un eveniment viitor.
7. Va fi vreodată oamenii capabili să prezică viitorul sistemelor economice și sociale?
Cu alte cuvinte, pot economiștii să prezică cu exactitate crizele financiare? Oricât de trist ar suna, este puțin probabil. Cel puțin în viitorul apropiat.
8. Ce influențează mai mult o persoană: mediul sau educația?
După cum se spune, problema educației este întotdeauna deschisă. Și nimeni nu poate spune cu certitudine că o persoană care a crescut într-o familie bună cu o educație exemplară va deveni un membru normal al societății.
9. Ce este viața?
Din punct de vedere subiectiv, fiecare persoană poate defini conceptul de „viață”. Dar nici măcar oamenii de știință nu au un răspuns exact la această întrebare. De exemplu, putem spune că mașinile sunt vii? Sau virușii sunt ființe vii?
10. Va fi vreodată o persoană capabilă să transplanteze cu succes un creier?
O persoană a învățat să efectueze diverse operații de transplant de piele, organe și membre. Dar creierul rămâne o zonă necunoscută care nu poate fi încă explicată.
11. Poate o persoană să se simtă cât mai liberă?
Ești sigur că ești o persoană absolut liberă, care este ghidată doar de propria sa voință și dorințe? Sau poate că toate acțiunile tale au fost planificate în avans de mișcarea atomilor din corpul tău? Sau nu este? Există o mulțime de presupuneri, dar nu există un răspuns concret.
12. Ce este arta?
În ciuda faptului că mulți scriitori, muzicieni și artiști au răspuns la această întrebare, știința încă nu poate spune clar de ce o persoană este atât de atrasă de modele frumoase, culori si modele. Ce scop servește arta și ce este frumusețea? Acestea sunt întrebări la care nu se poate răspunde.
13. A descoperit omul matematica sau a inventat-o?
În lumea noastră, multe sunt supuse unei structuri matematice. Dar suntem atât de siguri că noi înșine am inventat matematica? Dacă Universul ar decide asta viata umana ar trebui să depindă de numere?
14. Ce este gravitația?
Știm că gravitația face ca obiectele să se atragă unele pe altele, dar de ce? Oamenii de știință au încercat să explice acest lucru prin prezența gravitonilor - particule care poartă influență gravitațională fără sarcină. Dar nici măcar această ipoteză nu a fost dovedită.
15. De ce suntem aici?
Toată lumea știe că am ajuns pe planetă din cauza Big Bang-ului, dar de ce s-a întâmplat asta?
16. Ce este conștiința?
În mod surprinzător, diferența dintre conștiință și inconștiență este foarte greu de văzut. Dintr-o perspectivă macroscopică, totul pare ușor: unii sunt treji, alții nu. Dar la nivel microscopic, oamenii de știință încă încearcă să găsească o explicație.
17. De ce dormim?
Suntem obișnuiți să credem că corpul nostru ar trebui să se odihnească și să doarmă. Dar se pare că creierul nostru este la fel de activ noaptea ca și ziua. Mai mult, corpul uman nu are deloc nevoie de somn pentru a-și reda puterea. Tot ce rămâne este să găsim o explicație logică pentru vis.
18. Există viață extraterestră în Univers?
Timp de multe decenii, oamenii s-au întrebat despre existența altor vieți în Univers. Dar până acum nu au existat dovezi în acest sens.
19. Unde este totul în Univers?
Dacă puneți împreună toate stelele și galaxiile, ele reprezintă doar 5% din masa totală de energie a Universului. Materia întunecată și energia formează 95% din Univers. Aceasta înseamnă că nu vedem nici măcar o nouă parte din ceea ce este ascuns în Univers.
20. Vom putea vreodată să prezicem vremea?
Vremea este notoriu dificil de prezis. Totul depinde de teren, presiune, umiditate. Mai multe schimbări de front meteorologic pot avea loc în același loc în timpul zilei. Vă puteți întreba cum prezic meteorologii vremea? Serviciile meteorologice prezic schimbările climatice, dar nu vreme precisă. Adică exprimă valoarea medie și nu mai mult.
21. Ce sunt standardele etice?
Cum înțelegi că unele acțiuni sunt corecte și altele sunt greșite? Și de ce este considerată crima atât de negativ? Dar furtul? Și de ce supraviețuirea celui mai apt provoacă astfel de emoții conflictuale în rândul oamenilor? Toate acestea sunt determinate de standarde etice și morale - dar de ce?
22. De unde vine limba?
Când se naște un copil, se pare că are deja „loc” pentru o nouă limbă. Adică, copilul este deja programat inițial pentru cunoașterea limbajului. De ce este așa este necunoscut.
23. Cine esti tu?
Imaginați-vă că aveți un transplant de creier? Vei rămâne tu însuți sau vei deveni o persoană complet diferită? Sau va fi geamănul tău? Sunt atât de multe întrebări fără răspuns pe care știința nu a reușit încă să le înțeleagă.
24. Ce este moartea?
Există moarte clinică - o condiție după care victima poate fi readusă la viață. Există și moartea biologică, care este strâns legată de moartea clinică. Nimeni nu știe unde se termină linia dintre ei. Aceasta este o întrebare care este strâns legată de întrebarea „Ce este viața?”
25. Ce se întâmplă după moarte?
Deși această întrebare se referă mai mult la teologie și filozofie, știința caută constant dovezi ale vieții după moarte. Dar, din păcate, până acum nu s-a găsit nimic valoros.
Băieți, ne punem suflet în site. Multumesc pentru aceasta
că descoperi această frumusețe. Mulțumesc pentru inspirație și pielea de găină.
Alatura-te noua FacebookȘi In contact cu
Într-o lume care se dezvoltă atât de rapid, se pare că oamenii au găsit răspunsuri la absolut toate întrebările. Suntem obișnuiți cu faptul că, chiar dacă nu știm ceva, atunci știința știe cu siguranță totul.
Dar site-ul web a adunat întrebări la care știința nu a putut să răspundă de mulți ani.
18. De ce are girafa un gât atât de lung?
Desigur, un răspuns foarte rezonabil ar fi că girafa are nevoie de un astfel de gât pentru a ajunge la hrana cu creștere înaltă. Dar oamenii de știință nu se grăbesc să accepte această versiune ca fiind singura corectă. Prin urmare, această întrebare este încă deschisă și nu există un răspuns oficial la ea.
17. Câți ani poate trăi o persoană?
Indiferent cât de ciudat ar suna, oamenii de știință și medicii au numit bătrânețea o boală. Nu mai este considerat de la sine înțeles ca parte a vieții. Și în acest caz, ar trebui să fim mai preocupați de întrebarea nu despre speranța de viață, ci despre cum să rămânem sănătoși.
16. De ce se adună moliile în lumină?
Acest comportament al insectelor este unul dintre cele mai comune. Și aproape niciunul dintre noi a crezut că nu există o explicație pentru acest fenomen. Chiar dacă moliile mor din cauza luminii, tot zboară spre ea. Unii au explicat acest lucru spunând că insectele zboară la un anumit unghi față de lumină ca stimul. Dar alții nu sunt de acord cu ei, pentru că de la apariția focului, toate moliile ar fi murit de mult. Deci nimeni nu poate numi adevăratul motiv.
15. De ce toarcă pisicile?
Da, da, chiar și un fenomen atât de simplu, la prima vedere, precum toarcetul pisicilor, oamenii de știință nu pot explica. Animalele scot astfel de sunete într-o varietate de momente: când sunt hrănite, când le este foame, când le este frică. O sugestie este că promovează vindecarea oaselor și a tendonului. Dar această opțiune nu răspunde la întrebarea de ce pisicile toarcă într-o varietate de situații.
14. De ce este căscatul contagios?
Începem să căscăm când vedem o altă persoană căscând. Oamenii de știință au descoperit că acest lucru demonstrează capacitatea de a empatiza și de a forma conexiuni emoționale cu ceilalți. Dar persoanele care suferă de schizofrenie și autism nu vor răspunde la căscatul altei persoane. Dar oamenii de știință nu își pot da seama de ce se stabilește o astfel de conexiune prin căscat.
13. Cum „își dau seama” părțile corpului că nu mai trebuie să crească?
Acum se știe că creșterea celulelor depinde de un anumit semnal care oprește creșterea proteinei. Dar oamenii de știință încă nu știu ce fel de semnal este acesta, cum se formează, prin ce canale trece și ce alte procese afectează.
12. Cum știu păsările unde să zboare?
Suntem cu copilărie timpurie ne întrebăm cum pasari calatoare vor afla unde să zboare pentru iarnă și unde să se întoarcă mai târziu. Singura presupunere pe care știința o propune în acest sens este influența câmpului magnetic al Pământului. Momentan aceasta este singura opțiune, dar nu a fost acceptată ca răspuns corect la această întrebare.
11. De ce funcționează întotdeauna placebo?
După cum știți, un placebo este o substanță care nu are proprietăți medicinale. Când îl utilizați, totul se bazează pe faptul că persoana crede sincer în efectul terapeutic al pilulei. Oamenii de știință încă se ceartă despre cum funcționează placebo și dacă este înțelept să luați un astfel de medicament.
10. Ce este pe fundul oceanului?
Această întrebare poate părea ciudată, dar își are locul. La urma urmei, doar 5% din fundul oceanului a fost studiat. Nimeni nu știe ce este în restul de 95%. Și se pare că oamenii de știință nu se grăbesc să afle: potrivit lor, este mult mai ușor și mai rapid să ajungi pe Lună decât să cobori în cea mai adâncă parte a oceanului.
9. Este posibil să călătorești în timp?
Din diverse motive, toți ne-am gândit măcar o dată că ar fi frumos să avem o mașină a timpului. Dar ni s-a părut că acest lucru este imposibil. Din punct de vedere pur tehnic, știința ne spune că călătoria în viitor este posibilă. Numai pentru asta trebuie să accelerezi o persoană la o viteză incredibil de mare. Dar călătoria în trecut este încă imposibilă.
8. De ce majoritatea oamenilor sunt dreptaci?
Se știe că 9 din 10 persoane vor fi dreptaci. Dar timp de 160 de ani, nimeni nu a putut să-și dea seama de ce majoritatea locuitorilor planetei au o mână dreaptă dominantă.
7. De ce căscăm?
Da, mulți spun că oamenii, ca și alte vertebrate, căscă din cauza lipsei de oxigen din organism. Dar nici această versiune nu a fost aprobată oficial. Prin urmare, oamenii de știință nu pot explica pe deplin acest fenomen.
Text: Artyom Luchko
Știința a apărut din nevoia de a răspunde la întrebările oamenilor.Și se pare că cele mai multe dintre fenomenele complexe au fost studiate în lung și în lat, dar „foarte puțin” rămâne - pentru a înțelege natura materiei întunecate, pentru a înțelege problema gravitației cuantice, pentru a rezolva problema dimensiunii spațiu/timp. , pentru a înțelege ce este energia întunecată (și alte câteva sute de întrebări similare). Cu toate acestea, există încă fenomene aparent mai simple pe care oamenii de știință nu sunt în măsură să le explice pe deplin.
Ce este sticla?
Laureatul Nobel Warren Anderson a spus odată: „Cea mai profundă și mai interesantă dintre problemele nerezolvate din teoria stării solide constă în natura sticlei”. Și, deși sticla este cunoscută omenirii de mai bine de un mileniu, oamenii de știință încă nu înțeleg motivul proprietăților sale mecanice unice. De la lecțiile de la școală ne amintim că sticla este un lichid, dar este așa? Oamenii de știință nu știu exact care este natura tranziției dintre fazele lichide sau solide și sticloase și ce procese fizice conduc la proprietățile de bază ale sticlei.
Procesul de formare a sticlei nu poate fi explicat folosind niciunul dintre instrumentele actuale ale fizicii stării solide, teoria multor corpuri sau teoria fluidelor. Descrisă pe scurt, sticla topită lichidă, pe măsură ce se răcește, devine treptat din ce în ce mai vâscoasă până devine rigidă. În timp ce în timpul formării solidelor cristaline, cum ar fi grafitul, atomii formează instantaneu structurile periodice obișnuite.