Viime vuosisadalla - jopa viimeisen vuosikymmenen aikana - on tapahtunut hämmästyttäviä harppauksia tieteen ja tekniikan alalla, kun olemme saaneet paremman käsityksen maailmastamme ja sen toiminnasta. Mutta vaikka tieteellä on vastauksia kysymyksiisi, joita esivanhempamme eivät olisi koskaan uskoneet, että keksisimme, on edelleen monia valtavia kysymyksiä, joille ei ole vielä saatu täysin tyydyttäviä vastauksia.
Ne vaihtelevat filosofisesta käytännölliseen, kaikista mysteereistä kysymyksiin, joihin olemme jo vastanneet, mutta jotka eivät ole aivan siellä. Lue edelleen saadaksesi selville mitä ne ovat. Ja lisätietoja avaruuteen liittyvistä asioista, tutustu 21 mysteeriin avaruudesta, jota kukaan ei voi selittää.
1 Kuinka elämä tarkalleen alkoi?
Älä ymmärrä meitä väärin täällä - evoluutiobiologeilla on melko hyvä idea siitä, kuinka tietyt organismit kehittyivät muiksi, mutta he eivät vieläkään tiedä, mikä sai sen kaiken aikaan. Kuinka pääsimme elämän rakennuspalikoiden "alkeiskeitosta" itsetoistuvien solujen muodostumiseen?
Viimeisen 50 vuoden johtava teoria on ollut, että sähköpurkaus johti kemiallisiin reaktioihin, jotka loivat ensimmäiset aminohapot, mutta kaikki tutkijat eivät ole samaa mieltä. Joidenkin mielestä syy-tekijä oli tulivuoren toiminta ja toisten mielestä meteoriitit ovat saaneet aikaan meille elämän.
2 Miksi unelmoimme?
"Miksi?" voi olla tieteen vaikein vastauskysymys. Ihmiset varmasti unelmoivat, mistä todistaa edistyksellinen aivojen kuvantamistekniikka, mutta mitä tarkoitusta sillä on? Miksi neuronimme ampuvat jatkuvasti, kun kehomme ja tietoinen mielemme ovat levossa?
Kognitiiviset tutkijat teoretisoivat, että muisti, oppiminen ja tunteet saattavat olla sidoksissa kykymmemme unelmaan, mutta toistaiseksi he eivät ole löytäneet vakuuttavia linkkejä, jotka selittäisivät outoja pieniä elokuvia, joita aivomme pelaavat meille nukkumisen aikana. Ja jos olet aina miettinyt, mitä nuo omituiset unelmasi jatkuvasti tarkoittavat, tutustu 50 salaisuuteen, joita unelmasi yrittävät kertoa.
3 Onko alkulukujen takana kaava?
Jos olet unohtanut viimeisen matemaattisten luokkiesi jälkeen, alkuluvut ovat niitä, jotka ovat jaettavissa vain itselleen ja 1. Esimerkkejä ovat luvut 3 ja 7 ja 3 169. Ajattele niitä numeron rakennuspalikoina, koska ne eivät ole pienempiä tekijöitä varten. Tämän ominaisuuden ansiosta he voivat toimia salausavaimina digitaaliselle tietoturvalle, mutta se tarkoittaa myös, että matemaatikot eivät ole kyenneet havaitsemaan mallia, jonka luvut ovat alkulähteitä, mikä tunnetaan nimellä Riemannin hypoteesi.
Yhdessä yhdellä voi olla kolme alkuluvua peräkkäin, mutta siirry sitten neljäkymmentä tai enemmän numeroita löytämättä uutta alkulukua. Tämän palapelin avaamisella voi olla seurauksia meidän kaltaisellemme yhteiskunnalle, jonka viestintäverkot ovat kokonaan rakennettu numeroihin. Ja jos et muista aivan, mikä on alkuluku, ja haluat nähdä, voisitko edelleen saada läpäisevän arvosanan, tarkista 30 kysymystä, jotka sinun on tehtävä ässä 6. luokan matematiikan läpäisemiseksi.
4 Mikä on syövän parannuskeino?
Shutterstock
Valitettavasti emme koskaan pysty löytämään yhtä syövän parannuskeinoa, koska termi "syöpä" koskee tosiasiassa koko joukkoa tauteja, jotka on koodattu geeneihimme. Aivan kuten emme koskaan pyyhi kaikkia bakteereja maan päältä, emme voi luoda pilleriä tai laukausta, joka parantaa kaikki syöpätyypit.
Kuitenkin kun parannamme entistä paremmin sekä ennaltaehkäisyä että hoitoa, ymmärrämme paremmin valvontamme tekijät ja opimme kuinka niitä välttää. Saadaksesi lisätietoja siitä, mitä syöpä tekee keholle, tutustu 23 syöpien varoitusmerkkeihin, jotka piiloutuvat näkyvyyteen.
5 Voimmeko matkustaa ajan myötä?
Me kaikki tietenkin kuljemme ajan myötä säännöllisesti, ja Einsteinin teoria erityissuhteellisuudesta antaa ajalle, että aika voidaan puristaa siten, että riittävän nopeasti kulkeva ihminen voi pystyä matkustamaan pitkälle tulevaisuuteen. Jotkut fyysikot ovat käyttäneet käsitteitä kuten madonreikiä, jopa ehdottaneet, että voisi olla mahdollista käydä menneisyydessä. Mutta jos niin olisi, eikö tulevaisuuden ihmiset voisi elää tänään keskuudessamme?
Emme tiedä, ja näitä hypoteeseja ei vain voida testata tunnetuissa olosuhteissa nykyään. Laajentaessamme kykyämme nähdä ja matkustaa avaruudessa, saatamme oppia enemmän ja ymmärtää paremmin mitä on mahdollista.
6 Onko universumimme ainoa?
Shutterstock
Aikamatkojen tapaan moniulotteinen matka on toinen rakastettu sci-fi-konsepti, jolla näyttää olevan rajaton potentiaali. Onko olemassa tosiasiassa rinnakkaisia maailmankaikkeuksia, jotka elävät rinnakkain omien kanssa? Kvantfysiikan "monien maailmojen" tulkinta todellakin ajattelee niin.
Tämän teorian mukaan kaikki mahdolliset historiat ja tulevaisuudet ovat todellisia. Todellisuus on kuin puu, jolla on ääretön oksat, ja matkustamme vain yhden alas. Valitettavasti vaikuttaa erittäin epätodennäköiseltä, että voimme luoda koneen, joka kuljettaa meidät esimerkiksi puhuvien banaanien maailmankaikkeuteen.
7 Mikä tietoisuus tarkalleen on?
Shutterstock
Tietoisuuden käsite esiintyy harmaalla alueella, jolla tiede kohtaa filosofian. Mikä on tämä laatu, joka sinulla ja minulla on, joka tekee meistä tietoisia itsestämme, joka antaa meille ajatella ja toivoa ja luoda?
Jos voisimme johtaa sähkövirran virrattomien aivojen läpi siten, että se näytti toimivan aivan kuin elävän ihmisen pään aivot, voisimmeko sanoa, että aivot ovat myös tajuissaan? Se, että tietoisuuden havaitsemiseksi tai mittaamiseksi ei näytä olevan mitään universaalia tapaa, tekee siitä niin turhauttavan vaikean. Emme voi aivan ymmärtää sitä asiaa, jonka avulla voimme ymmärtää maailmaa. Ja jokaisesta hämmästyttävästä totuudesta, jonka tiedämme, katso nämä 100 mahtavaa tosiasiaa kaikesta.
8 Missä on kaikki antimateria?
Antimateria on vaikea käsite kiertää päätäsi - se on valmistettu atomista, joilla on vastakkaisten aineiden vastakkaiset sähkövaraukset. Aina kun tutkijat ovat kyenneet luomaan (pieniä) määriä antimateriaalia laboratoriossa, he myös luovat saman määrän ainetta ja nämä kaksi ainetta eliminoivat nopeasti toisensa energiapurskauksen aikana.
Niin hämmentävää näissä kokeissa on, että tutkijat suorittavat ne yrittäessään ymmärtää Suuri räjähdys, jonka uskotaan luoneen kaiken asian maailmankaikkeudessa. Jos aineen luominen tarkoittaa kuitenkin saman verran antimateriaalin luomista samaan aikaan, miksi universumiamme - täynnä ainetta sellaisena kuin se on - olemassa ollenkaan? Mihin kaikki antimateria meni, ja miksi se ei poistanut asiaa?
9 Miksi maailmankaikkeus on niin raskas?
Kun astrofysiikot istuvat laskemaan laaja kaava, jolla kuvataan maailmankaikkeuden käyttäytymistapa, he voivat tehdä kohtuullisen tarkan työn… jos olettaa, että siellä on valtava määrä massaa, jota emme voi vielä havaita.
Nämä näkymättömät asiat eli "pimeät aineet" muodostavat noin 95% maailmankaikkeuden massasta, mutta emme kuitenkaan tiedä, mikä se on, missä se on tai miksi emme voi tarkkailla sitä. Astronomit ovat jopa tavanneet todisteita "pimeästä energiasta", joka ajaa maailmankaikkeutta laajentumaan.
10 Voimmeko luoda energiaa samalla tavalla kuin aurinko?
Shutterstock
Kaikki tieteen mysteerit eivät ole yhtä abstrakteja kuin tumma aine; jotkut ovat yhtä käytännöllisiä kuin tavan löytäminen sähkön tuottamiseksi. Koska tiedämme fossiilisten polttoaineiden olevan rajoitetusti, meidän on löydettävä uusiutuva ja puhdas tapa energian tuotantoon.
Tiedämme kuinka tähdet tekevät sen - jakamalla molekyylit tai fuusioimalla yhteen molekyylit -, mutta meillä ei ole vielä löydetty tapaa turvallisesti tuottaa se ihmisen mittakaavassa. Jos löydämme tavan luoda energiaa jakamalla vesi vetyksi ja happeksi, olemme löytäneet uusiutuvan energian pyhän graalin.
11 Kuinka elämme bakteerien kanssa?
Antibioottien kehittäminen on melko mahdollisesti merkittävin löytö nykyajan lääketieteessä, koska se ei vain paranna joitain sairauksia suoraan, vaan myös tekee vammoista ja leikkauksista äärettömän hoidettavissa.
Antibioottien liiallinen käyttö on kuitenkin aiheuttanut joidenkin bakteerien kehittymisen muodoiksi, joita lääkkeemme eivät pysty voittamaan. Se, kuinka voimme ratkaista tämän ongelman osallistumatta eräänlaiseen asekilpailuun bakteereilla tai tappamatta hyviä bakteereja, joita meidän on elossa, vaatii jatkuvaa bakteerien DNA: n tutkimusta. On huomattavaa, että löydämme edelleen uusia bakteereja sellaisista tutkimatta olevista paikoista kuin syvän valtameren pohja.
12 Onko valtameri todellinen lopullinen raja?
Shutterstock
Syvänmerestä puhuttaessa meribiologit arvioivat, että olemme tutkineet vain noin 5% merenpohjasta. Monissa paikoissa lattia on niin syvä ja vesi sen yläpuolella niin raskas, että meidän on lähetettävä miehittämättömät koettimet kuvien ja näytteiden sieppaamiseksi tutkittavaksi.
Organismit, jotka olemme toistaiseksi löytäneet, ovat tieteellisesti yksinkertaisesti outoja. On putki-matoja, jotka elävät rikin tuuletusaukkoissa, ja kaloja, joissa on läpinäkyvät päät ja aine, joka saattaa auttaa Alzheimerin taudin hoidossa. Mitä muuta emme ole vielä löytäneet? Katso mitä muuta et tiedä valtamerestä, ja tutustu 30 tosiasiaa maailman valtamereistä, jotka räjäyttävät mieltäsi.
13 Onko meidän kuoltava?
Elämme jo paljon pidempään - ja terveellisempää - elämää kuin esi-isämme, joten onko olemassa raja siihen, kuinka kauan tiede voi pidentää ihmisen elämää? Kuoleman viivästyttäminen ja sen estäminen on tietysti kaksi hyvin erilaista asiaa, mutta kasvava ymmärrys ikääntymisestä, sairauksista ja omasta DNA: stamme työntää eliniän ylärajan. Tutkijat ovat jo löytäneet tapoja kääntää ikääntyminen yksittäisissä soluissa, mutta heillä on vielä pitkä matka kääntää tämä tutkimus käyttökelpoiseksi lääketieteelliseksi toimenpiteeksi.
14 Kuinka nopea ja pieni tietokone voi olla?
Kuva Wikipedian kautta
1960-luvun huonekokoisten, lävistyskorttitietokoneiden vertaaminen taskuihimme nyt kannettaviin puhelimiin on melkein koomista. 50 vuotta sitten ohjelmoijille älypuhelin tuntui viereisimmältä tieteiskirjallisuudelta. Jatkuuko tämä trendi? Tulevatko tietokoneet äärettömästi pienemmiksi ja tehokkaammiksi?
Vaikka transistorit muuttuvat nopeammiksi kutistuessaan, olemme lähestymässä rajaa, jota tarvitaan sähkön siirtoon. Jos tietotekniikan tutkijat voivat kuitenkin luoda siruja, jotka kommunikoivat valoenergian sijasta sähköenergian sijasta, tämä raja häviää.
15 tapahtuuko tekoäly?
Tietenkin, meillä on nyt koneita, joita voitaisiin kutsua sopivasti "roboteiksi" - he tekevät esimerkiksi rakentamaan autojamme ja pakkaamaan karkkimme. Kun suurin osa ihmisistä puhuu roboteista, he viittaavat koneisiin, joissa on tekoäly.
Hämmästyttävän, tutkijat ovat sanoneet, että AI-tekniikka on todennäköisesti tulevaisuudessa noin 15-20 vuotta 1960-luvulta lähtien. Yksi ongelma on kuinka menestys määritellä - simuloidaanko ihmisen käyttäytymistä vai parannetaanko ihmisten taitoja, kuten kuvioiden tunnistamista? Tuo esiin hankala tietoisuuden aihe, ja ihmisen kaltaiselle AI: lle on vielä enemmän kysymyksiä kuin vastauksia. Tutustu 20 pitkään ennustettuun tekniikkaan, jota ei koskaan tapahdu, jotta selviäisit mitä muita asioita asiantuntijoiden mukaan emme näe.
16 Kuinka suureksi väestö saa?
Vuodesta 1987 lähtien planeetalla oli 5 miljardia ihmistä. Kävimme 6 miljardia vuonna 1999 ja 7 miljardia vuonna 2011, ja parhaat arviot osoittavat, että menemme 8 miljardiin vuoteen 2023 mennessä. Joten… onko olemassa rajaa?
Useimmat tutkijat väittävät, että olemassa on, mutta he eroavat toisistaan, kun kysytään, mikä tämä raja on ja kuinka pian saavutamme sen. Riittämättömien resurssien odotetaan hidastavan väestönkasvua vuoden 2037 jälkeen, mutta siitä, miltä se näyttää, on keskustelua. Ruoka, puhdas vesi ja polttoaine ovat rajoittavia tekijöitä, joten kuinka suuri osa väestöstämme voi planeettamme tukea jatkuvana ajanjaksona? Jos haluat tietää, mihin meidän pitäisi varautua, tarkista 30 asiaa, jotka tutkijat sanovat tapahtuvan, jos väestö jatkaa kasvuaan.
17 Tiedämmekö koskaan kaiken?
Tämä kysymys tulee tieteellisen menetelmän ytimeen: havainnon havaitseminen, mallin tai kertomuksen luominen, joka kuvaa ilmiötä, ja mallin käyttäminen ennusteiden tekemiseen. Muutaman viime vuosisadan tiede on kuitenkin ylittänyt sen, mitä voimme havaita paljaalla silmällä, joten uudet löytöt ovat luottaneet yhä monimutkaisempaan tekniikkaan. Työkalumme ovat epätäydellisiä ja siksi rajoitettuja, joten kuinka paljon voimme todella tietää? Emme ehkä koskaan pysty luomaan mallia, joka kuvaa kaikkea, mutta kuinka lähellä voimme päästä?
18 Kuinka suuri on maailmankaikkeus?
Tällä hetkellä voimme käyttää erityyppisiä kaukoputkia "nähdä" noin 46, 5 miljardia valovuotta joka suuntaan. Kukaan tutkija ei kuitenkaan usko, että maailmankaikkeus lakkaa olemasta etäisyydellä, emmekä enää voi havaita sitä. Kuinka pitkälle se sitten ulottuu?
Jos maailmankaikkeus on litteä, se voi teoriassa olla ääretön. Jos sillä on käyrä siihen, vaikka se olisi jopa pienempi kuin instrumentit pystyvät havaitsemaan, se voi olla pallon muoto ja siksi rajoitettu. Teknologiamme parantuessa voimme todennäköisesti nähdä kauempana, mutta emme ehkä koskaan tiedä varmasti, mihin se loppuu.
19 Mitä tapahtui ennen isoa räjähdystä?
Vaikka sana "bang" tuo mieleen räjähdyksen, Big Bang kuvataan paremmin hetkeksi, jolloin avaruus itse alkoi laajentua ja fysiikka, kuten tiedämme, se alkoi. Ongelmana on, että tarvitsemme fysiikkaa itse kuvaamaan maailmankaikkeutta, joten kysymys siitä, millainen maailmankaikkeus oli ennen fysiikkaa, on kuin kysytään, mikä on etelänavasta.
On mahdollista, että kvanttimekaniikka voisi kuvata maailmankaikkeutta ennen isoa räjähdystä, mutta emme tiedä varmasti, että nämä lait olivat paikoillaan ennen fysiikan lakeja.
20 Voimmeko ladata aivomme tietokoneisiin?
Shutterstock
Tämä on yksi kysymys, johon tutkijat toivovat saavansa vastauksen lähivuosikymmeninä. Tietokoneiden nopeuden ja monimutkaisuuden lisääntyessä olemme lähellä päivää, jolloin keinotekoinen tekniikka voi lähentää ihmisen aivojen voimaa.
Tietenkin on joitain merkittäviä esteitä: supertietokoneet eivät voi suorittaa useita samanaikaisia laskelmia, ja oikealle käsittelynopeudelle tarvittava muistin määrä olisi valtava. Vaikka kykymme kartoittaa aivot synapsiin on parantunut, olemme vielä vuosien päässä kyvystämme kopioida ja liittää ihmismieli.
Kuinka älykäs voi olla yksi henkilö?
Shutterstock
Ennen kuin joku voi vastata tähän kysymykseen, heidän on päästävä älykkyyden määritelmään. Onko se vain IQ? Muisti? Kyky tehdä useita monimutkaisia tehtäviä samanaikaisesti? Kyky luoda?
Jos valitset IQ: n, koska se tarjoaa konkreettisia mittareita, huomaa, että se on vertailumenetelmä, joten korkein "mahdollinen" IQ on vain yhtä korkea kuin maailman nykyisin älykkäin ihminen. Muista myös, että IQ: t voivat muuttua ja että niihin voivat vaikuttaa kulttuuriset tekijät. Ehkä kysymys, jonka meidän pitäisi sen sijaan kysyä, on "Mitä tarkoittaa olla fiksu?"
22 Voimmeko koskaan ennustaa talouden kaatumisia?
Myös taloustiede on tiede, vaikka sen ennusteiden ei ole vielä osoittautunut arvokkaiksi makroasteikolla. Vuoden 2008 finanssikriisin jälkeen monet kysyivät: "Kuinka kukaan ei nähnyt tämän tulevan?"
Totuus on tietysti se, että muutamat taloustieteilijät tekivät, mutta nuo ihmiset eivät ole välttämättä harvinaisia geenejä kentällä - heidän tiedot ja ennustemallit sattuivat olemaan oikein tässä tapauksessa.
Talous sisältää niin monia muuttujia, sekä matemaattisia että psykologisia, että on yhtä vaikea arvata, mitä koko finanssijärjestelmä tekee, kuin on arvata kaikki yksittäisen henkilön valinnat elämänsä aikana. Laskelmamme voivat parantaa, kun keräämme enemmän tietoja, mutta tieteellisten rajoitusten leikkaus ihmisen arvaamattomuuteen tarkoittaa todennäköisesti sitä, että meillä ei koskaan ole talousmallia, kuten meillä on esimerkiksi solun kopiointi.
23 Mikä tekee meistä ihmisen?
Tiedämme vaistomaisesti, onko organismi tai kone ihminen vai ei. Papukaijoilla ja delfiineillä, kuten eläimillä, saattaa olla jotain lähestymässä ihmisen älykkyyttä, mutta harvat väittävät, että yksin tekee niistä ihmisen. Emme myöskään sanoisi, että simpanssit, lähimmät sukulaisemme, joiden kanssa meillä on 96% geneettisestä materiaalistamme, ovat täysin ihmisiä vastaavia.
Missä raja on? Tiesisimme sen, jos näkisimme sen? Onko persoonallisuus mahdollista Homo sapiens sapiens -alueen ulkopuolella? Meillä ei ole lopullista testiä, joka voi antaa kyllä tai ei vastauksen.
24 Onko se luonto vai vaalia?
Vain siksi, että tämä kysymys on vanha, ei tarkoita, että se ei ole vielä merkityksellinen. Ymmärrämme genetiikan paremmin kuin koskaan, mutta kuinka suuri osa meistä on peräisin DNA: stamme ja kuinka paljon ympäristöstä, jossa meitä kasvatettiin?
Eettiset näkökohdat rajoittavat tutkijoita kokeilun kannalta - olisi ajattelemattoman julmaa kasvattaa vauva laatikossa ilman minkäänlaista vuorovaikutusta - joten emme todennäköisesti koskaan tiedä varmasti. Kuten aina, on kuitenkin syytä ymmärtää niin paljon kuin pystymme.
25 Onko olemassa yhtenäistä fysiikan teoriaa?
Fysiikka, johon olet todennäköisesti perehtynyt, ainakin hyvin perusasioissa, on se, jonka opit lukiossa - massa, nopeus, painovoima jne. Einstein vei tämän fysiikan haaran äärimmäisyyteen ja käytti yleistä suhteellisuussuhdetta kuvaamaan molempia avaruuksia. ja aika. Kun yrität kuvailla pienimpien alaatomisten hiukkasten käyttäytymistapaa, tarvitset kuitenkin kvantimekaniikan.
Ongelma tulee, kun yrität käyttää kvantimekaniikkaa kuvaamaan galakseja tai yleistä suhteellisuusteoriaa atomien kuvaamiseen; Se mitä havaitsemme, ei juuri vastaa sitä, mitä näiden teorioiden mukaan tapahtuu. Kun fyysikot mainitsevat "yhtenäisen teorian", tästä he puhuvat - tapa yhdistää yleinen suhteellisuusteoria kvantimekaniikkaan, joka on järkevää molemmille. Katso Albert Einsteinin mukaan ohjeita ja vinkkejä siitä, kuinka elää onnellista elämää.
26 Mitä tapahtuu mustan aukon sisällä?
Mustat aukot ovat siellä, missä yleinen suhteellisuusteoria ja kvanttimekaniikka kohtaavat. Kun massiivinen tähti kuolee, se romahtaa itsestään, muuttuen niin pieneksi ja tiheäksi, että se muodostaa singulaarisuuden. Painovoima jotain niin raskasta on niin voimakasta, ettei edes valo pääse pakenemaan, antaen mustille reikille nimensä.
Yleinen suhteellisuusteoria kuvaa sitä, mitä voimme havaita mustista reikistä, mutta ymmärtääksemme mitä heidän tapahtumahorisontinsa sisällä tapahtuu, tarvitsemme todennäköisesti kvanttimekaniikkaa. Valitettavasti, koska emme vielä pysty "kääntämään" näitä käsitteitä kahden fysiikan tyypin välillä, on vaikea edes muodostaa vankkaa teoriaa siitä, mitä emme vielä pysty havaitsemaan.
27 Olemmeko yksin maailmankaikkeudessa?
Shutterstock
"Avaruus on iso", kirjoitti kirjailija Douglas Adams. "Todella iso. Et vain usko, kuinka valtavasti, valtavasti, mielettömästi iso se on."
Kuinka voimme todella sanoa, ettei siellä ole muuta elämää, kun olemme tutkineet vain pienimmän osan siitä? Tiedämme, että jotkut muut planeetat tai kuut sisältävät happea ja nestemäistä vettä. Olemme jopa kuulleet joitain signaaleja syvän avaruuden päästä, joita tutkijat eivät ole pystyneet selittämään.
Toistaiseksi emme ole tavanneet mitään lopullista näyttöä elämästä - edes yksisoluisia organismeja -, jotka kehittyvät muualla kuin maassa, mutta olisi hubrisin korkeus julistaa, että me emme koskaan tule. Jos haluat oppia avaruutta tutkivien hulluista elämistä, katso 27 hullua astronautin tekemistä.
