Secolul trecut - chiar ultimul deceniu, chiar - a înregistrat salturi uimitoare înainte în știință și tehnologie, deoarece am obținut o mai bună înțelegere a lumii noastre și a modului în care funcționează. Dar, deși știința are răspunsuri la întrebări strămoșii noștri nu ar fi crezut că ne-am da seama, rămân multe întrebări uriașe care încă nu au primit răspunsuri pe deplin satisfăcătoare.
Acestea variază de la cele filozofice la cele practice, de la mistere totale la întrebări la care ne-am apropiat să răspundem, dar nu sunt chiar acolo. Citiți mai departe pentru a descoperi care sunt. Și despre mai multe conundruri legate de spațiu, consultați 21 de mistere despre spațiul pe care nimeni nu le poate explica.
1 Cum a început exact viața?
Nu ne înțelegeți greșit aici - biologii evolutivi au o idee destul de bună despre cum au evoluat anumite organisme în altele, dar încă nu știu ce a dat startul. Cum am ajuns de la „supa primordială” a blocurilor de viață la formarea celulelor autoreplicante?
Teoria principală din ultimii 50 de ani a fost aceea că o descărcare electrică a dus la reacții chimice care au creat primii aminoacizi, dar oamenii de știință nu sunt de acord cu toți. Unii cred că factorul cauzal a fost acțiunea vulcanică, iar alții cred că ar fi putut fi meteoritii care ne-au adus viața.
2 De ce visăm?
"De ce?" ar putea fi cea mai dificilă întrebare pentru știință. Oamenii, cu siguranță, visează, așa cum demonstrează tehnologia avansată de imagistică a creierului, dar ce scop servește? De ce neuronii noștri continuă să tragă chiar în timp ce corpul și mintea noastră conștientă sunt în repaus?
Oamenii de știință cognitivă teoretizează că memoria, învățarea și emoțiile pot fi legate de capacitatea noastră de a visa, dar până acum nu au găsit legături concludente care să explice micile filme ciudate pe care le joacă creierele noastre în timp ce dormim. Și dacă te-ai întrebat întotdeauna ce înseamnă acele visuri ciudate pe care le ai în continuare, verifică 50 de secrete care îți încearcă să-ți spună visele.
3 Există un model în spatele numerelor prime?
În cazul în care ai uitat de la ultima ta clasă de matematică, numerele prime sunt divizibile doar de la sine și 1. Exemplele includ numerele 3 și 7 și 3.169. Gândiți-vă la ele ca la blocurile de construcție ale numerelor, deoarece acestea nu pot fi reduse la factori mai mici. Această proprietate le permite să servească drept chei de criptare pentru securitatea digitală, dar înseamnă, de asemenea, că matematicienii nu au putut discerne un model pentru care numerele sunt prime, o problemă cunoscută sub denumirea de Ipoteză Riemann.
Numărând de la 1, puteți avea trei numere prime la rând, dar apoi treceți patruzeci sau mai multe numere fără a găsi un alt prim. Deblocarea acestui puzzle ar putea avea consecințe pentru o societate ca a noastră, ale cărei rețele de comunicare sunt complet construite pe numere. Și dacă nu vă mai amintiți care este un număr prim și doriți să vedeți dacă mai puteți obține o notă de trecere, consultați 30 de întrebări de care aveți nevoie ca Ace să treacă matematica de clasa a VI-a.
4 Care este leacul pentru cancer?
Shutterstock
Din păcate, nu vom putea găsi niciodată o singură cură pentru cancer, deoarece termenul „cancer” se aplică de fapt unei întregi colecții de boli care sunt codificate în genele noastre. La fel cum nu vom șterge niciodată toate bacteriile de pe pământ, nu putem crea o pastilă sau o lovitură care să vindece toate tipurile de cancer.
Cu toate acestea, pe măsură ce continuăm să îmbunătățim și mai bine atât prevenirea, cât și tratamentul, vom înțelege mai bine factorii care sunt sub controlul nostru și vom învăța cum să-i evităm. Pentru a afla mai multe despre ce face cancerul în organism, consultați 23 de semne de avertizare asupra cancerului care se ascund în câmpia vizuală.
5 Putem călători în timp?
Cu toții, cu siguranță, călătorim în timp în mod regulat, iar teoria lui Einstein despre relativitatea specială consideră că timpul poate fi comprimat astfel încât o persoană care merge destul de repede ar putea să poată călători departe în viitor. Folosind concepte precum găurile de vierme, unii fizicieni au sugerat chiar că ar putea fi posibil să vizitați trecutul. Dar dacă așa s-ar întâmpla, oamenii din viitor nu vor putea trăi printre noi astăzi?
Nu știm și aceste ipoteze pur și simplu nu sunt testabile în condiții cunoscute astăzi. Pe măsură ce ne extindem capacitatea de a vedea și de a călători în spațiu, am putea învăța mai multe și să înțelegem mai bine ce este posibil.
6 Universul nostru este singurul?
Shutterstock
Similar cu călătoria în timp, călătoria interdimensională este un alt concept de știință-iubit care pare să ofere un potențial nelimitat. Există de fapt universuri paralele, care coexistă cu ale noastre? Interpretarea „multor lumi” a fizicii cuantice cu siguranță așa este.
Conform acestei teorii, toate istoriile și viitorurile posibile sunt reale. Realitatea este ca un copac cu ramuri infinite și nu ajungem decât să călătorim pe una. Din păcate, pare extrem de puțin probabil să putem crea o mașină care ne va transporta la universul, de exemplu, banane vorbitoare.
7 Ce este exact conștiința?
Shutterstock
Conceptul de conștiință există în zona gri unde știința întâlnește filozofia. Care este această calitate pe care tu și cu mine o facem conștienți de noi înșine, care ne permite să gândim, să sperăm și să creăm?
Dacă am putea circula cu un curent electric printr-un creier dezafectat, astfel încât acesta părea să funcționeze la fel ca creierul din capul unei persoane vii, am putea spune că și creierul este conștient? Faptul că nu pare să existe nici un mod universal de a detecta sau măsura conștiința este ceea ce o face atât de frustrant de evazivă. Nu putem înțelege destul de exact ceea ce ne permite să înțelegem lumea. Și pentru câteva adevăruri uimitoare pe care le știm, consultați aceste 100 de fapte grozave despre tot.
8 Unde este toată antimateria?
Antimateria este un concept greu de înfășurat capul - este făcut din atomi cu sarcini electrice opuse ale materiei corespunzătoare. Ori de câte ori oamenii de știință au reușit să creeze (minuscule) cantități de antimaterie într-un laborator, creează, de asemenea, aceeași cantitate de materie, iar cele două substanțe se anulează rapid între ele într-o explozie de energie.
Ceea ce este atât de perplex în legătură cu aceste experimente este că oamenii de știință le efectuează în încercarea de a înțelege Big Bang-ul, care se crede că a creat toată materia din univers. Cu toate acestea, dacă a crea materie înseamnă a crea o cantitate egală de antimaterie în același timp, de ce universul nostru - plin de materie așa cum este - există deloc? Unde s-a dus toată antimateria și de ce nu a anulat problema?
9 De ce este universul atât de greu?
Când astrofizicienii stau să calculeze o formulă largă pentru a descrie modul în care se comportă universul, ei pot face o treabă rezonabilă exact… dacă presupun că există o cantitate enormă de masă pe care nu o putem detecta încă.
Aceste lucruri nevăzute sau „materie întunecată” reprezintă aproximativ 95% din masa din univers și totuși nu știm ce este, unde se află sau de ce nu o putem observa. Astronomii au găsit chiar dovezi ale „energiei întunecate” care împing universul să se extindă.
10 Putem crea energie la fel cum face soarele?
Shutterstock
Nu toate misterele științei sunt la fel de abstracte ca materia întunecată; unele sunt la fel de practice ca de a găsi o modalitate de a produce energie electrică. De vreme ce știm că combustibilii fosili sunt limitați, trebuie să găsim o modalitate curată și regenerabilă de a produce energie.
Știm cum o fac stelele - prin împărțirea sau prin contopirea moleculelor - dar încă am găsit o modalitate de a o reproduce în siguranță la scară umană. Dacă putem găsi o modalitate de a crea energie prin împărțirea apei în hidrogen și oxigen, este posibil să fi găsit graalul sfânt al energiei regenerabile.
11 Cum trăim cu bacteriile?
Dezvoltarea antibioticelor este probabil cea mai semnificativă descoperire în medicina modernă, deoarece nu numai că vindecă în mod direct unele boli, dar, de asemenea, face leziunile și intervențiile chirurgicale infinit mai supraviețuitoare.
Cu toate acestea, utilizarea excesivă de antibiotice a făcut ca unele bacterii să evolueze în forme pe care medicamentele noastre nu le pot bate. Cum să depășim această problemă fără să intrăm într-un fel de cursă de arme cu germeni sau să ucidem bacteriile bune pe care trebuie să le trăim, va necesita studiul continuu al ADN-ului bacterian. Remarcabil, încă descoperim noi bacterii în locuri neexplorate precum fundul oceanului adânc.
12 Oceanul este adevărata frontieră finală?
Shutterstock
Vorbind despre oceanul profund, biologii marini estimează că am explorat doar aproximativ 5% din fundul mării. În multe locuri, podeaua este atât de adâncă, iar apa de deasupra lui este atât de grea încât trebuie să trimitem sonde fără echipament pentru a capta imagini și probe pentru a putea studia.
Organismele pe care le-am găsit până acum sunt, în termeni științifici, doar ciudate. Există viermi cu tuburi care trăiesc pe orificiile de aer cu sulf și pești cu capete transparente și o substanță care ar putea ajuta la tratarea bolii Alzheimer. Ce altceva nu am găsit încă? Vedeți ce altceva nu știți despre ocean și vedeți 30 de fapte despre oceanele lumii care vă vor arunca mintea.
13 Trebuie să murim?
Trăim deja vieți mult mai lungi - și mai sănătoase - decât au făcut strămoșii noștri, deci există o limită la cât timp știința poate extinde o viață umană? Desigur, întârzierea morții și prevenirea ei în totalitate sunt două lucruri foarte diferite, însă înțelegerea noastră tot mai mare a îmbătrânirii, a bolilor și a propriului nostru ADN împinge limita superioară a planurilor noastre de viață. Oamenii de știință au descoperit deja modalități de a inversa îmbătrânirea în celulele individuale, dar încă nu mai sunt departe de a transpune acea cercetare într-o procedură medicală utilizabilă.
14 Cât de rapide și mici pot fi computerele?
Imagine via Wikipedia
Compararea calculatoarelor cu carduri cu dimensiuni de cameră din anii’60 cu telefoanele pe care le purtăm acum în buzunare este aproape comică. Pentru programatorii de acum 50 de ani, un smartphone ar părea cel mai neobișnuit știință-ficțiune. Va continua această tendință? Calculatoarele vor deveni infinit mai mici și mai puternice?
Deși tranzistoarele devin mai rapide pe măsură ce se micșorează, ne apropiem de limita necesară transferului de energie electrică. Cu toate acestea, dacă oamenii de informatică pot crea cipuri care comunică prin energie lumină în loc de energie electrică, această limită va dispărea.
15 Se va întâmpla inteligența artificială?
Bineînțeles, avem acum mașini care ar putea fi numite în mod corespunzător „roboți” - fac lucruri precum construirea mașinilor noastre și ambalarea bomboanelor noastre. Cu toate acestea, când majoritatea oamenilor vorbesc despre roboți, se referă la mașini cu inteligență artificială.
Amuzant, oamenii de știință spun că tehnologia AI are probabil aproximativ 15-20 de ani în viitor, începând cu anii '60. O problemă este cum să definești succesul - simulează comportamentul uman sau îmbunătățește abilitățile umane precum recunoașterea modelului? Aduceți subiectul spinos al conștiinței și există încă mai multe întrebări decât răspunsuri atunci când vine vorba de AI-ul uman. Pentru a afla ce alte lucruri spun specialiștii că nu vom fi văzuți, consultați 20 de tehnologii cu predicție îndelungată care nu merg niciodată la Happen.
16 Cât de mare va avea populația?
Începând cu 1987, pe planetă existau 5 miliarde de oameni. Am trecut 6 miliarde în 1999 și 7 miliarde în 2011, iar cele mai bune estimări ne arată că trecem 8 miliarde până în 2023. Deci… există o limită?
Majoritatea oamenilor de știință consideră că există, dar diferă atunci când este vorba despre această limită și cât de curând vom ajunge la ea. Este de așteptat ca resursele inadecvate să încetinească creșterea populației după 2037, dar ceea ce va arăta exact este de dezbătut. Mâncarea, apa curată și combustibilul sunt factori limitatori, deci cât de mare o populație poate susține planeta noastră pentru o durată de timp susținută? Dacă doriți să știți la ce ar trebui să ne pregătim, consultați 30 de lucruri pe care oamenii de știință spun că se vor întâmpla dacă populația continuă să se extindă.
17 Vom ști vreodată totul?
Această întrebare ajunge în centrul metodei științifice: observarea unui fenomen, crearea unui model sau narațiune care descrie fenomenul și utilizarea acelui model pentru a face predicții. Cu toate acestea, știința din ultimele secole a depășit ceea ce putem observa cu ochiul liber, astfel încât noile descoperiri s-au bazat pe o tehnologie din ce în ce mai complicată. Instrumentele pe care le avem sunt imperfecte și, prin urmare, limitate, deci cât de mult putem cunoaște? Este posibil să nu reușim niciodată să creăm un model care să descrie totul, dar cât de aproape putem ajunge?
18 Cât de mare este universul?
În acest moment, putem folosi telescoape de diferite tipuri pentru a „vedea” aproximativ 46, 5 miliarde de ani-lumină în toate direcțiile. Cu toate acestea, niciun om de știință nu crede că universul nu mai există la distanță pe care nu o mai putem observa. Cât de departe se extinde atunci?
Dacă universul este plat, teoretic ar putea fi infinit. Dacă are vreo curbă la ea, chiar și una mai mică decât instrumentele noastre pot detecta, ar putea fi forma unei sfere și, prin urmare, limitată. Pe măsură ce tehnologia noastră se îmbunătățește, probabil vom putea vedea mai departe, dar este posibil să nu știm niciodată cu siguranță unde se termină.
19 Ce s-a întâmplat înainte de Big Bang?
În timp ce cuvântul „bang” ne aduce în minte o explozie, Big Bang-ul este mai bine descris ca momentul în care spațiul în sine a început să se extindă și fizica așa cum știm că a început. Problema este că avem nevoie de fizica în sine pentru a descrie universul, deci a întreba cum a fost universul înainte de fizică este ca și cum ai întreba ce este la sudul Polului Sud.
Este posibil ca mecanica cuantică să descrie universul înainte de Big Bang, dar nu știm sigur că acele legi erau în vigoare înaintea legilor fizicii.
20 Ne putem descărca creierele în calculatoare?
Shutterstock
Aceasta este o întrebare la care oamenii de știință speră să aibă un răspuns în următoarele câteva decenii. Pe măsură ce calculatoarele cresc în viteză și complexitate, ne apropiem de ziua în care tehnologia artificială poate aproxima puterea creierului uman.
Desigur, există unele obstacole semnificative: supercomputerele nu pot efectua mai multe calcule simultane, iar cantitatea de memorie necesară pentru viteza corectă de procesare ar fi enormă. În plus, în timp ce capacitatea noastră de a cartografia creierul până la sinapsă s-a îmbunătățit, suntem încă la mulți ani de a putea copia și lipi o minte umană.
21 Cât de inteligent poate fi o persoană?
Shutterstock
Înainte ca oricine să poată răspunde la această întrebare, trebuie să se bazeze pe o definiție a inteligenței. Este doar IQ? Memorie? Capacitatea de a face mai multe sarcini complexe în același timp? Capacitatea de a crea?
Dacă alegeți IQ-ul, deoarece oferă o valoare tangibilă, trebuie să fiți conștienți de faptul că este o metodă de comparație, deci cel mai înalt IQ „posibil” este la fel de ridicat decât cel mai inteligent om din lume. De asemenea, nu uitați că IQ-urile se pot schimba și pot fi influențate de factori culturali. Poate că întrebarea pe care ar trebui să ne-o punem este „Ce înseamnă să fii deștept?”
22 Vom putea vreodată să prezicem prăbușiri economice?
De asemenea, economia este o știință, deși previziunile sale încă nu s-au dovedit valoroase la scară macro. În urma crizei financiare din 2008, mulți oameni au întrebat: „Cum nu a văzut nimeni asta?”.
Adevărul, desigur, este că câțiva economiști au făcut-o, dar acești oameni nu sunt neapărat niște genii rare în domeniu - datele lor și modelele lor de predicție s-au întâmplat corect în acest caz.
Economia cuprinde atât de multe variabile, atât matematice, cât și psihologice, încât este la fel de greu de ghicit ce vor face sistemele financiare întregi, precum este de a ghici toate alegerile pe care le va face o singură persoană în viața lor. Calculele noastre s-ar putea îmbunătăți pe măsură ce acumulăm mai multe date, dar intersecția limitărilor științifice cu imprevizibilitatea umană înseamnă că nu vom avea niciodată un model pentru economie, așa cum facem, să spunem, replicarea unei celule.
23 Ce ne face oameni?
Știm instinctiv dacă un organism sau o mașină este umană sau nu. Animalele ca papagalii și delfinii ar putea avea ceva care să se apropie de inteligența umană, dar puțini ar susține că numai ei îi fac oameni. Nici oamenii nu ar spune că cimpanzeii, rudele noastre cele mai apropiate cu care împărtășim 96% din materialul nostru genetic, sunt total echivalente cu oamenii.
Unde este linia de împărțire? Am ști-o dacă am vedea-o? Este posibilă persoana în afara Homo sapiens sapiens ? Nu avem un test definitiv care să poată da un răspuns da sau nu.
24 Este natura sau hrănirea?
Doar pentru că această întrebare este una veche nu înseamnă că nu este încă relevantă. Înțelegem genetica mai bine decât am avut vreodată, dar cât de mult din cine suntem provine din ADN-ul nostru și cât provine din mediul în care am fost crescuți?
Considerațiile etice limitează oamenii de știință în ceea ce privește experimentarea - ar fi de neconceput crud să crești un copil într-o cutie fără interacțiuni de niciun fel - așa că probabil nu vom ști niciodată cu siguranță. Cu toate acestea, ca întotdeauna, există un merit în a înțelege cât de mult putem.
25 Există o teorie unificată a fizicii?
Fizica cu care probabil ești familiar, cel puțin în termeni foarte de bază, este cea pe care o înveți în liceu - masă, viteză, gravitație, etc. Einstein a dus această ramură a fizicii la extremitatea și a folosit relativitatea generală pentru a descrie ambele spații. si timpul. Cu toate acestea, atunci când încercați să descrieți modul în care se comportă cele mai mici particule subatomice, aveți nevoie de mecanica cuantică.
Problema apare atunci când încercați să utilizați mecanica cuantică pentru a descrie galaxii sau relativitatea generală pentru a descrie atomii; ceea ce observăm doar nu se potrivește cu ceea ce spun aceste teorii. Când fizicienii menționează o „teorie unificată”, despre asta vorbesc - o modalitate de a lega relativitatea generală cu mecanica cuantică care are sens pentru ambele. Pentru sfaturi și trucuri despre cum să trăiești o viață fericită, vezi cum să fii fericit, potrivit lui Albert Einstein.
26 Ce se întâmplă în interiorul unei găuri negre?
Gurile negre sunt acolo unde se întâlnesc relativitatea generală și mecanica cuantică. Când o stea masivă moare, ea se prăbușește în sine, devenind atât de mică și densă încât formează o singularitate. Gravitația din jurul a ceva atât de greu este atât de puternică încât nici măcar lumina nu poate scăpa, dându-i numele găurilor negre.
Relativitatea generală descrie ceea ce putem observa găurile negre, dar pentru a înțelege ce se întâmplă în orizonturile lor de evenimente, probabil avem nevoie de mecanică cuantică. Din păcate, din moment ce nu putem „traduce” aceste concepte între cele două tipuri de fizică, este greu chiar să formăm o teorie solidă a ceea ce încă nu putem detecta.
27 Suntem singuri în univers?
Shutterstock
„Spațiul este mare”, a scris romancierul Douglas Adams. "Într-adevăr mare. Doar nu vei crede cât de mare, extrem de minunat este de minune."
Cum putem spune cu adevărat că nu există altă viață acolo când am explorat doar cea mai mică fracțiune din ea? Știm că unele alte planete sau lună conțin oxigen și apă lichidă. Am auzit chiar și unele semnale de la marginea spațiului profund pe care oamenii de știință nu au putut să le explice.
Până în prezent, nu am întâlnit nicio dovadă definitivă a vieții - chiar și organisme unicelulare - care se dezvoltă nicăieri decât pe pământ, dar ar fi înălțimea hubris-ului pentru a declara asta înseamnă că nu vom face niciodată. Dacă doriți să aflați despre viața nebună a celor care explorează spațiul, consultați 27 de lucruri insane pe care astronauții trebuie să le facă.
