L'ultimo secolo, persino l'ultimo decennio, ha visto sorprendenti balzi in avanti nella scienza e nella tecnologia, poiché abbiamo acquisito una migliore comprensione del nostro mondo e di come funziona. Ma mentre la scienza ha le risposte per domande che i nostri antenati non avrebbero mai creduto avremmo capito, rimangono molte domande enormi che devono ancora ottenere risposte pienamente soddisfacenti.
Questi vanno dal filosofico al pratico, dai misteri totali alle domande a cui siamo arrivati vicini a rispondere ma non sono del tutto lì. Continua a leggere per scoprire cosa sono. E per saperne di più su altri enigmi legati allo spazio, dai un'occhiata 21 misteri sullo spazio che nessuno può spiegare.
1Come è iniziata esattamente la vita?
Non fraintendeteci qui: i biologi evoluzionisti hanno un'idea abbastanza chiara di come alcuni organismi si siano evoluti in altri, ma ancora non sanno cosa ha dato il via a tutto.Come siamo passati dal 'brodo primordiale' degli elementi costitutivi della vita alla formazione di cellule autoreplicanti?
La teoria principale degli ultimi 50 anni è stata che una scarica elettrica ha portato a reazioni chimiche che hanno creato i primi amminoacidi, ma gli scienziati non sono tutti d'accordo . Alcuni pensano che il fattore causale fosse l'azione vulcanica e altri pensano che potrebbero essere stati i meteoriti a portarci la vita.
DuePerché sogniamo?
'Perché?' potrebbe essere la domanda più difficile a cui la scienza deve rispondere. Gli esseri umani certamente sognano, come evidenziato dalla tecnologia avanzata di imaging del cervello, ma a cosa serve? Perché i nostri neuroni continuano a funzionare anche se il nostro corpo e la nostra mente cosciente sono a riposo?
studio per il sogno io
Gli scienziati cognitivi lo teorizzano memoria, apprendimento ed emozioni possono essere legati alla nostra capacità di sognare, ma finora non hanno trovato collegamenti conclusivi che spiegherebbero gli strani film che il nostro cervello fa per noi mentre dormiamo. E se ti sei sempre chiesto cosa significano quegli strani sogni che continui a fare, dai un'occhiata 50 segreti che i tuoi sogni stanno cercando di dirti.
3C'è uno schema dietro i numeri primi?
Nel caso in cui ti sei dimenticato dall'ultima lezione di matematica, i numeri primi sono quelli che sono divisibili solo per se stessi e 1. Gli esempi includono i numeri 3 e 7 e 3.169. Pensa a loro come agli elementi costitutivi dei numeri, poiché sono irriducibili a fattori più piccoli.Questa proprietà consente loro di fungere da chiavi di crittografia per la sicurezza digitale, ma significa anche che i matematici non sono stati in grado di discernere un modello per il quale i numeri sono primi, un problema noto come Ipotesi di Riemann .
Contando da 1, puoi avere tre numeri primi di fila, ma poi andare quaranta o più numeri senza trovare un altro primo. Sbloccare questo puzzle potrebbe avere conseguenze per una società come la nostra le cui reti di comunicazione sono interamente costruite sui numeri. E se non ricordi bene cos'è un numero primo e vuoi vedere se riesci ancora a ottenere un voto valido, controlla 30 domande che dovresti fare per superare la matematica del 6 ° grado.
4Qual è la cura per il cancro?
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Purtroppo, non saremo mai in grado di trovare una singola cura per il cancro perché il termine 'cancro' si applica effettivamente a un'intera collezione di malattie che sono codificati nei nostri geni. Proprio come non elimineremo mai tutti i batteri dalla terra, non possiamo creare una pillola o un'iniezione che curerà tutti i tipi di cancro.
Tuttavia, man mano che continuiamo a migliorare sia nella prevenzione che nel trattamento, capiremo meglio i fattori che sono sotto il nostro controllo e impareremo come evitarli. Per saperne di più su ciò che il cancro fa al corpo, controlla 23 Segni di avvertimento di cancro che si nascondono in bella vista.
5Possiamo viaggiare nel tempo?
Tutti noi, ovviamente, viaggiamo avanti nel tempo regolarmente, e La teoria della relatività ristretta di Einstein postula che il tempo possa essere compresso in modo tale che una persona che va abbastanza veloce possa essere in grado di viaggiare lontano nel futuro. Usando concetti come wormhole, alcuni fisici hanno persino suggerito che potrebbe essere possibile visitare il passato. Ma se così fosse, le persone del futuro non sarebbero in grado di vivere tra noi oggi?
Non lo sappiamo, e queste ipotesi semplicemente non sono testabili in condizioni note oggi. Man mano che espandiamo la nostra capacità di vedere e viaggiare nello spazio, potremmo imparare di più e capire meglio cosa è possibile.
6Il nostro universo è l'unico?
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Simile al viaggio nel tempo, il viaggio interdimensionale è un altro amato concetto di fantascienza che sembra offrire un potenziale illimitato. Esistono infatti universi paralleli là fuori, che coesistono con il nostro? Il interpretazione di 'molti mondi' della fisica quantistica la pensa certamente così.
Secondo questa teoria, tutte le possibili storie e futuri sono reali. La realtà è come un albero con infiniti rami e possiamo solo percorrerne uno. Purtroppo, sembra altamente improbabile che possiamo creare una macchina che ci trasporterà nell'universo, ad esempio, delle banane parlanti.
7Cos'è esattamente la coscienza?
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Il concetto di coscienza esiste nella zona grigia dove la scienza incontra la filosofia. Qual è questa qualità che tu ed io abbiamo che ci rende consapevoli di noi stessi, che ci permette di pensare, sperare e creare?
Se potessimo far passare una corrente elettrica attraverso un cervello disincarnato in modo tale che sembrasse funzionare proprio come il cervello nella testa di una persona vivente, potremmo dire che anche il cervello è cosciente? Il fatto che non sembri esserci un modo universale per rilevare o misurare la coscienza è ciò che lo rende così frustrante e sfuggente. Non riusciamo a capire esattamente la cosa che ci fa capire il mondo. E per alcune verità sorprendenti che conosciamo, guarda queste 100 fatti fantastici su tutto.
8Dov'è tutta l'antimateria?
L'antimateria è un concetto difficile da comprendere: è composta da atomi con le cariche elettriche opposte della materia corrispondente. Ogni volta che gli scienziati sono stati in grado di creare (minuscole) quantità di antimateria in un laboratorio, creano anche la stessa quantità di materia e le due sostanze si annullano rapidamente a vicenda in un'esplosione di energia.
Ciò che lascia perplessi questi esperimenti è che gli scienziati li eseguono nel tentativo di comprendere il Big Bang, che si pensa abbia creato tutta la materia nell'universo. Tuttavia, se creare materia significa creare un file uguale quantità di antimateria allo stesso tempo, perché il nostro universo, pieno di materia com'è, esiste? Dov'è finita tutta quell'antimateria e perché non ha annullato la faccenda?
9Perché l'universo è così pesante?
Quando gli astrofisici si siedono per calcolare una formula ampia per descrivere il modo in cui si comporta l'universo, possono fare un lavoro ragionevolmente accurato ... se presumono che ci sia un'enorme quantità di massa là fuori che non possiamo ancora rilevare.
Questa roba invisibile, o ' materia oscura , 'rappresenta circa il 95% della massa nell'universo, e tuttavia non sappiamo cosa sia, dove sia o perché non possiamo osservarlo. Gli astronomi hanno persino riscontrato prove di 'energia oscura' che sta spingendo l'universo ad espandersi.
sono pronto per uscire di nuovo?
10Possiamo creare energia allo stesso modo del sole?
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Non tutti i misteri della scienza sono astratti come la materia oscura, alcuni sono pratici come trovare un modo per produrre elettricità. Poiché sappiamo che i combustibili fossili sono limitati, dobbiamo trovare un modo rinnovabile e pulito per produrre energia.
Sappiamo come lo fanno le stelle: dividendo o fondendo insieme molecole -ma dobbiamo ancora trovare un modo per riprodurlo in sicurezza a misura d'uomo. Se riusciamo a trovare un modo per creare energia dividendo l'acqua in idrogeno e ossigeno, potremmo aver trovato il Santo Graal dell'energia rinnovabile.
undiciCome viviamo con i batteri?
Lo sviluppo di antibiotici è probabilmente la scoperta più significativa nella medicina moderna, poiché non solo cura direttamente alcune malattie, ma rende anche gli infortuni e gli interventi chirurgici infinitamente più sopravvissuti.
Tuttavia, uso eccessivo di antibiotici ha causato l'evoluzione di alcuni batteri in forme che i nostri farmaci non possono battere. Il modo in cui superare questo problema senza entrare in una sorta di corsa agli armamenti con i germi o uccidere i batteri buoni di cui abbiamo bisogno per vivere richiederà uno studio continuo del DNA batterico. Sorprendentemente, stiamo ancora scoprendo nuovi batteri in luoghi inesplorati come il fondo oceanico profondo.
12L'oceano è la vera ultima frontiera?
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Parlando dell'oceano profondo, i biologi marini stimano che abbiamo esplorato solo circa il 5% del fondo del mare. In molti luoghi, il pavimento è così profondo e l'acqua sopra di esso così pesante che dobbiamo inviare sonde senza equipaggio per catturare immagini e campioni da studiare.
Gli organismi che abbiamo trovato finora sono, in termini scientifici, semplicemente strani. Ci sono vermi tubolari che vivono su bocchette di zolfo e pesci con teste trasparenti e una sostanza che potrebbe aiutare a curare la malattia di Alzheimer . Cos'altro non abbiamo ancora trovato? Guarda cos'altro non sai sull'oceano e dai un'occhiata 30 fatti sugli oceani del mondo che ti lasceranno a bocca aperta.
13Dobbiamo morire?
Viviamo già vite molto più lunghe e più sane rispetto ai nostri antenati, quindi c'è un limite al tempo in cui la scienza può estendere una vita umana? Naturalmente, ritardare la morte e prevenirla del tutto sono due cose molto diverse, ma la nostra crescente comprensione dell'invecchiamento, delle malattie e del nostro stesso DNA sta spingendo il limite superiore della nostra durata di vita. Gli scienziati hanno già trovato il modo per farlo invecchiamento inverso nelle singole cellule , ma sono ancora molto lontani dal tradurre quella ricerca in una usable procedura medica.
14Quanto possono essere veloci e piccoli i computer?
Immagine tramite Wikipedia
Confrontare i computer a scheda perforata delle dimensioni di una stanza degli anni '60 con i telefoni che ora portiamo in tasca è quasi comico. Ai programmatori di 50 anni fa, uno smartphone sembrerebbe la fantascienza più stravagante. Questa tendenza continuerà? I computer diventeranno infinitamente più piccoli e più potenti?
Anche se i transistor diventano più veloci man mano che si restringono, noi lo siamo avvicinandosi al limite necessario per trasferire l'elettricità. Tuttavia, se gli informatici possono creare chip che comunicano tramite energia luminosa invece che elettrica, quel limite svanirà.
quindiciAccadrà l'intelligenza artificiale?
Naturalmente, ora abbiamo macchine che potrebbero essere appropriatamente chiamate 'robot': fanno cose come costruire le nostre auto e imballare le nostre caramelle. Tuttavia, quando la maggior parte delle persone parla di robot, si riferisce a macchine con intelligenza artificiale.
In modo divertente, gli scienziati hanno affermato che probabilmente la tecnologia AI lo è circa 15-20 anni nel futuro dagli anni '60. Un problema è come definire il successo: sta simulando il comportamento umano o migliorando le abilità umane come il riconoscimento di schemi? Portate l'argomento spinoso della coscienza e ci sono ancora più domande che risposte quando si tratta di IA umana. Per scoprire cosa altro cose che gli esperti dicono che non vedremo, controlla 20 tecnologie a lungo previste che non accadrà mai.
16Quanto sarà grande la popolazione?
Nel 1987 c'erano 5 miliardi di esseri umani sul pianeta. Abbiamo superato i 6 miliardi nel 1999 e 7 miliardi nel 2011 e le migliori stime mostrano che superiamo gli 8 miliardi entro il 2023. Quindi… c'è un limite?
La maggior parte degli scienziati ipotizza che esista, ma differiscono quando si tratta di quale sia quel limite e quanto presto lo raggiungeremo. Si prevede che le risorse inadeguate rallenteranno crescita demografica dopo il 2037, ma come sarà esattamente questo sarà oggetto di dibattito. Cibo, acqua pulita e carburante sono fattori limitanti, quindi qual è la dimensione della popolazione che il nostro pianeta può sostenere per un periodo di tempo prolungato? Se vuoi sapere per cosa dovremmo prepararci, dai un'occhiata 30 cose che gli scienziati dicono che accadranno se la popolazione continua ad espandersi.
17Sapremo mai tutto?
Questa domanda arriva al cuore del metodo scientifico: osservare un fenomeno, creare un modello o una narrazione che descriva il fenomeno e utilizzare quel modello per fare previsioni. Tuttavia, la scienza degli ultimi secoli ha superato ciò che possiamo osservare ad occhio nudo, quindi le nuove scoperte si sono affidate a una tecnologia sempre più complicata. Gli strumenti che abbiamo sono imperfetti e quindi limitati, quindi quanto possiamo sapere veramente? Potremmo non essere mai in grado di creare un modello che descriva tutto, ma quanto possiamo avvicinarci ?
18Quanto è grande l'universo?
In questo momento, possiamo usare telescopi di vario tipo per 'vedere' circa 46,5 miliardi di anni luce in ogni direzione. Tuttavia, nessuno scienziato pensa che l'universo smetta di esistere a una distanza che non possiamo più osservarlo. Fino a che punto, quindi, si estende?
Se l'universo è piatto , potrebbe teoricamente essere infinito. Se ha qualche curva, però, anche una più piccola di quella che i nostri strumenti possono rilevare, potrebbe essere la forma di una sfera e quindi limitata. Man mano che la nostra tecnologia migliora, probabilmente saremo in grado di vedere più lontano, ma potremmo non sapere mai con certezza dove finisce.
19Cosa è successo prima del Big Bang?
Mentre la parola 'bang' fa venire in mente un'esplosione, il Big Bang è meglio descritto come il momento in cui lo spazio stesso ha iniziato ad espandersi e la fisica come la conosciamo. Il problema è che abbiamo bisogno della fisica stessa per descrivere l'universo, quindi chiedere com'era l'universo prima della fisica è come chiedere cosa c'è a sud del Polo Sud.
È possibile che la meccanica quantistica possa descrivere l'universo prima del Big Bang , ma non sappiamo per certo che quelle leggi fossero in vigore prima delle leggi della fisica.
ventiPossiamo scaricare il nostro cervello nei computer?
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Questa è una domanda per la quale gli scienziati sperano di avere una risposta nei prossimi decenni. Man mano che i computer aumentano di velocità e complessità, ci stiamo avvicinando al giorno in cui la tecnologia artificiale può approssimarsi il potere del cervello umano.
Naturalmente, ci sono alcuni ostacoli significativi: i supercomputer non possono eseguire più calcoli simultanei e la quantità di memoria necessaria per la corretta velocità di elaborazione sarebbe enorme. Inoltre, mentre la nostra capacità di mappare il cervello fino alla sinapsi è migliorata, siamo ancora lontani anni dalla possibilità di copiare e incollare una mente umana.
ventunoQuanto può essere intelligente una persona?
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Prima che qualcuno possa rispondere a questa domanda, deve accontentarsi di una definizione di intelligenza. È solo QI? Memoria? La capacità di svolgere diversi compiti complessi allo stesso tempo? La capacità di creare?
Se scegli il QI, poiché offre una metrica tangibile, tieni presente che è un metodo di confronto, quindi il QI 'possibile' più alto è alto solo quanto l'attuale essere umano più intelligente del mondo. Inoltre, ricorda che il QI può cambiare e può essere influenzato da fattori culturali. Forse la domanda che dovremmo porci è invece: 'Cosa significa essere intelligenti?'
22Saremo mai in grado di prevedere i crolli economici?
Anche l'economia è una scienza, sebbene le sue previsioni non si siano ancora dimostrate valide su scala macro. Sulla scia della crisi finanziaria del 2008, molte persone hanno chiesto: 'Come ha fatto nessuno a prevedere questo arrivo?'
La verità, naturalmente, è che alcuni economisti l'hanno fatto, ma quelle persone non sono necessariamente geni rari nel campo: i loro dati e modelli di previsione erano giusti in questo caso.
L'economia comprende così tante variabili , sia matematico che psicologico, che è tanto difficile indovinare cosa faranno interi sistemi finanziari quanto lo è indovinare tutte le scelte che una singola persona farà nella sua vita. I nostri calcoli possono migliorare man mano che accumuliamo più dati, ma l'intersezione dei limiti scientifici con l'imprevedibilità umana probabilmente significa che non avremo mai un modello per l'economia come facciamo, diciamo, per la replicazione di una cellula.
2. 3Cosa ci rende umani?
Sappiamo istintivamente se un organismo o una macchina è umano o meno. Animali come pappagalli e delfini potrebbero avere qualcosa che si avvicina all'intelligenza umana, ma pochi sostengono che da soli li renda umani. Né la gente direbbe che gli scimpanzé, i nostri parenti più stretti con i quali noi condividono il 96% del nostro materiale genetico , sono totalmente equivalenti alle persone.
Dov'è la linea di demarcazione? Lo sapremmo se lo vedessimo? La personalità è possibile al di fuori di Homo sapiens sapiens ? Non abbiamo alcun test definitivo che possa dare una risposta sì o no.
uomini sulla cinquantina e relazioni
24È natura o nutrimento?
Solo perché questa domanda è vecchia non significa che non sia ancora rilevante. Comprendiamo la genetica meglio di quanto abbiamo mai fatto, ma quanto di ciò che siamo proviene dal nostro DNA e quanto proviene dall'ambiente in cui siamo cresciuti?
Le considerazioni etiche limitano gli scienziati in termini di sperimentazione - sarebbe impensabilmente crudele crescere un bambino in una scatola senza interazioni di alcun tipo - quindi probabilmente non lo sapremo mai con certezza. Tuttavia, come sempre, c'è merito nel capire il più possibile.
25Esiste una teoria fisica unificata?
La fisica che probabilmente conosci, almeno in termini molto elementari, è quella che impari al liceo: massa, velocità, gravità, ecc. Einstein portò questo ramo della fisica all'estremo e lo usò relatività generale per descrivere sia lo spazio che il tempo. Tuttavia, quando si tenta di descrivere il modo in cui si comportano le particelle subatomiche più piccole, è necessaria la meccanica quantistica.
Il problema nasce quando si tenta di utilizzare la meccanica quantistica per descrivere le galassie o la relatività generale per descrivere gli atomi, ciò che osserviamo semplicemente non corrisponde a ciò che le teorie dicono che dovrebbe accadere. Quando i fisici menzionano una 'teoria unificata', questo è ciò di cui stanno parlando: un modo per collegare la relatività generale alla meccanica quantistica che abbia senso per entrambi. Per suggerimenti e trucchi su come vivere una vita felice, dai un'occhiata Come essere felici, secondo Albert Einstein.
26Cosa succede all'interno di un buco nero?
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I buchi neri sono il punto in cui si incontrano la relatività generale e la meccanica quantistica. Quando una stella massiccia muore, collassa su se stessa, diventando così piccola e densa da formare una singolarità. La gravità attorno a qualcosa di così pesante è così forte che nemmeno la luce può sfuggire, dando il nome ai buchi neri.
Descrive la relatività generale cosa possiamo osservare dei buchi neri , ma per capire cosa succede all'interno del loro orizzonte degli eventi, probabilmente abbiamo bisogno della meccanica quantistica. Sfortunatamente, poiché non possiamo ancora 'tradurre' questi concetti tra i due tipi di fisica, è difficile persino formare una solida teoria di ciò che non possiamo ancora rilevare.
27Siamo soli nell'universo?
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'Lo spazio è grande', ha scritto il romanziere Douglas Adams. 'Veramente grande. Semplicemente non crederai a quanto sia enorme, enormemente, incredibilmente grande. '
Come possiamo davvero dire che non c'è altra vita là fuori quando ne abbiamo esplorata solo una minima parte? Sappiamo che alcuni altri pianeti o le lune contengono ossigeno e acqua liquida. Abbiamo persino sentito alcuni segnali provenienti dai confini dello spazio profondo che gli scienziati non sono stati in grado di spiegare.
Finora, non abbiamo trovato alcuna prova definitiva di vita - nemmeno organismi unicellulari - che si sviluppano ovunque tranne che sulla Terra, ma sarebbe il massimo della hubris dichiarare che significa che non lo faremo mai. Se vuoi conoscere le vite pazze di coloro che esplorano lo spazio, dai un'occhiata 27 cose folli che gli astronauti devono fare.
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