7 πράγματα που η επιστήμη δεν μπορεί να εξηγήσει

Η επιστήμη εμφανίστηκε για την ανάγκη να απαντηθούν οι ερωτήσεις των ανθρώπων. Και φαίνεται ότι τα περισσότερα από τα σύνθετα φαινόμενα έχουν μελετηθεί κατά μήκος και πέρα ​​και τα "πολύ λίγα" παραμένουν - να κατανοήσουν τη φύση της σκοτεινής ύλης, να αντιμετωπίσουν το πρόβλημα της κβαντικής βαρύτητας, να λύσουν το πρόβλημα της διαστημικής / χρονικής διάστασης, να καταλάβουν τι σκοτεινή ενέργεια είναι ). Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν ακόμα πιο απλά φαινόμενα που οι επιστήμονες δεν μπορούν να εξηγήσουν στο τέλος.

Τι είναι το γυαλί;

Ο βραβευμένος με Νόμπελ Γουόρεν Άντερσον είπε κάποτε: «Το πιο βαθύ και ενδιαφέρον από τα ανεπίλυτα προβλήματα στη θεωρία μιας στερεάς κατάστασης έγκειται στη φύση του γυαλιού». Και παρόλο που το γυαλί είναι γνωστό ότι η ανθρωπότητα δεν είναι η πρώτη χιλιετία, ποιος είναι ο λόγος για τις μοναδικές μηχανικές του ιδιότητες, οι επιστήμονες εξακολουθούν να μην καταλαβαίνουν. Από τα μαθήματα του σχολείου, θυμόμαστε ότι το γυαλί είναι υγρό, αλλά είναι; Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακριβώς ποια είναι η φύση της μετάβασης μεταξύ των υγρών ή στερεών και υαλώδους φάσεων και ποιες φυσικές διεργασίες οδηγούν στις βασικές ιδιότητες του γυαλιού.

Η διαδικασία σχηματισμού γυαλιού δεν μπορεί να εξηγηθεί με τη βοήθεια κάποιων από τα σημερινά εργαλεία της φυσικής στερεάς κατάστασης, της θεωρίας πολλών σωματιδίων ή της θεωρίας των υγρών. Με λίγα λόγια, το υγρό τετηγμένο γυαλί σταδιακά γίνεται όλο και πιο παχύρρευστο καθώς δροσίζει μέχρι να γίνει σκληρό. Ενώ στο σχηματισμό κρυσταλλικών στερεών, όπως είναι ο γραφίτης, τα άτομα σχηματίζουν ταυτοχρόνως τις συνήθεις περιοδικές δομές.

Το γυαλί συμπεριφέρεται με τέτοιο τρόπο ώστε να μην είναι ακόμη δυνατό να το περιγράψουμε με στατιστική μηχανική ισορροπίας.

Ο Tarun Chitra, ένας ερευνητής μοριακής δυναμικής, εξηγεί την οργάνωση μορίων σε διαφορετικές ουσίες χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του χορού. Ένα ιδανικό στερεό είναι σαν ένας αργός χορός, όταν δύο εταίροι μαζί με άλλα ζευγάρια κινούνται γύρω από την αρχική τους θέση στο πίστα. Το τέλειο υγρό είναι σαν ένα dating party όταν όλοι προσπαθούν να χορέψουν με όλους στο δωμάτιο. (η ιδιότητα αυτή ονομάζεται ergodicity), ενώ ο μέσος ρυθμός με τον οποίο όλοι χορεύουν είναι περίπου το ίδιο. Το γυαλί από αυτή την αναλογία είναι παρόμοιο με το χορό, όταν μια ομάδα ανθρώπων χωρίζεται σε μικρότερες υποομάδες και κάθε ένας γυρίζει στον δικό του στρογγυλό χορό. Μπορείτε να αλλάξετε εταίρους από τον κύκλο σας και αυτός ο χορός θα συμβεί για πάντα.

Το γυαλί συμπεριφέρεται με τέτοιο τρόπο ώστε είναι ακόμα αδύνατο να το περιγράψουμε με στατιστική μηχανική ισορροπίας. Συγκεκριμένα, οι υποεξέχοντες αυτοσυσχετισμοί και η συνάρτηση διασταυρούμενης συσχέτισης του γυαλιού μπορούν να ληφθούν με άπειρο αριθμό τυχαίων διεργασιών. Μέχρι ένα συγκεκριμένο σημείο, το σύστημα λειτουργεί περισσότερο ή λιγότερο σαφώς και προβλέψιμα, αλλά αν το παρακολουθήσετε αρκετό καιρό, αρχίζετε να βλέπετε πώς ορισμένα χαρακτηριστικά περιγράφονται καλύτερα από τη θεωρία πιθανοτήτων και τις τυχαίες διαδικασίες.

Πώς λειτουργεί το εικονικό φάρμακο;

Σχετικά με το εικονικό φάρμακο ή ουσίες που δεν έχουν προφανείς θεραπευτικές ιδιότητες αλλά έχουν θετική επίδραση στο σώμα, είναι γνωστό από καιρό. Το φαινόμενο placebo βασίζεται σε ψυχο-συναισθηματικό αντίκτυπο. Ωστόσο, οι ερευνητές έχουν επανειλημμένα υποστηρίξει ότι ένα εικονικό φάρμακο που δεν περιέχει δραστικές ουσίες μπορεί να διεγείρει πραγματικές φυσιολογικές αντιδράσεις, συμπεριλαμβανομένων των μεταβολών στον καρδιακό ρυθμό και την αρτηριακή πίεση, καθώς και τη χημική δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Το εικονικό φάρμακο βοηθά επίσης να ανακουφίσει τον πόνο, την κατάθλιψη, το άγχος, την κόπωση και ακόμη και μερικά από τα συμπτώματα της νόσου του Parkinson.

Ο τρόπος με τον οποίο η ψυχή μας μπορεί να επηρεάσει την υγεία δεν είναι ακόμη απολύτως σαφής και οι επιστήμονες δεν μπορούν να αποκαλύψουν τους μηχανισμούς στους οποίους βασίζονται οι φυσιολογικές αντιδράσεις στο εικονικό φάρμακο. Είναι προφανές ότι με την επίδραση πολλών διαφορετικών πτυχών υφαίνονται και τα φάρμακα πιπίλας δεν επηρεάζουν την πηγή ή την αιτία της ασθένειας. Έχει διαπιστωθεί πειραματικά ότι η ανταπόκριση του σώματος ποικίλει ανάλογα με τη μέθοδο χορήγησης placebo.(όταν παίρνετε χάπια ή ενέσεις). Επίσης, το εικονικό φάρμακο παρέχει μόνο τα αναμενόμενα, εκ των προτέρων, θεραπευτικά αποτελέσματα. Και όσο υψηλότερες είναι οι προσδοκίες - τόσο ισχυρότερο είναι το φαινόμενο placebo. Επιπλέον, είναι γνωστό ότι μπορεί να ενισχυθεί με ενεργά λεκτικά αποτελέσματα στον ασθενή. Η δράση του εικονικού φαρμάκου δεν είναι όλα. Πιο συχνά το εικονικό φάρμακο δρα σε εξωστρεφή άτομα, σε άτομα με υψηλό επίπεδο ανησυχίας, ύποπτης ύπαρξης, αυτοπεποίθησης.

Τον Οκτώβριο του 2013, δημοσιεύθηκε μια μελέτη που αποδεικνύει ότι το εικονικό φάρμακο σχετίζεται με αύξηση της δραστηριότητας του άλφα στον εγκέφαλο. Τα άλφα κύματα εμφανίζονται σε μια χαλαρή κατάσταση που μοιάζει με μια ελαφριά έκσταση ή διαλογισμό - δηλαδή, στην πιο εμπνευσμένη κατάσταση. Το φαινόμενο placebo έχει σημαντική επίδραση στο νευρικό σύστημα του νωτιαίου μυελού. Μέχρι στιγμής, όμως, κανείς δεν μπορούσε να περιγράψει λεπτομερώς τον μηχανισμό των επιπτώσεών του.

Τι σημαίνει το σήμα wow από τον μακρινό χώρο;

Στις 15 Αυγούστου 1977, συνέβη ένα από τα πιο μυστηριώδη γεγονότα στην ιστορία της εξερεύνησης του διαστήματος. Ο Δρ Jerry Eyman, ενώ εργάστηκε στο ραδιοτηλεσκόπιο Big Ear στο πλαίσιο του έργου SETI, κατέγραψε ένα ισχυρό στενό ζεύγος κοσμικό ραδιοσήμα. Τα χαρακτηριστικά του (ζώνη μετάδοσης, λόγος σήματος προς θόρυβο) αντιστοιχούσαν σε αυτά που αναμένονται από ένα σήμα εξωγήινης προέλευσης. Χτυπημένος από αυτό, Ayman κύλισε τους αντίστοιχους χαρακτήρες στην εκτύπωση και υπέγραψε το "Wow!" Στα περιθώρια. Αυτή η υπογραφή έδωσε το όνομα του σήματος.

Το σήμα προήλθε από τον ουρανό στον αστερισμό του Τοξότη, περίπου 2,5 μοίρες νότια της ομάδας Xi. Ωστόσο, μετά από χρόνια που περιμένουν να επαναληφθεί κάτι τέτοιο, δεν συνέβη τίποτα.

← Αυτός ο ήχος wow

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι αν το σήμα είχε εξωγήινη προέλευση, τα πλάσματα που το έστειλαν πρέπει να ανήκουν σε έναν πολύ, πολύ προηγμένο πολιτισμό. Για να στείλετε ένα τέτοιο ισχυρό σήμα απαιτεί τουλάχιστον έναν πομπό 2,2 gigawatt, ο οποίος είναι πολύ πιο ισχυρός από οποιοδήποτε επίγειο. Για παράδειγμα, το HAARP στην Αλάσκα, ένα από τα ισχυρότερα στον κόσμο, υποτίθεται ότι είναι σε θέση να μεταδίδει ένα σήμα μέχρι 3.600 kW.

Ως μία από τις υποθέσεις που εξηγούν την ισχύ του σήματος, υποτίθεται ότι το αρχικά ασθενές σήμα ενισχύθηκε σημαντικά από τη δράση ενός βαρυτικού φακού. Ωστόσο, αυτό δεν αποκλείει ακόμη την πιθανότητα τεχνητής προέλευσης. Άλλοι ερευνητές προτείνουν τη δυνατότητα περιστροφής μιας πηγής ακτινοβολίας σαν φάρος, μιας περιοδικής αλλαγής στη συχνότητα ενός σήματος ή της συχνότητάς του. Υπάρχει επίσης μια έκδοση που στέλνει το σήμα από ένα κινούμενο αλλοδαπό διαστημόπλοιο.

Το 2012, έως την 35η επέτειο του σήματος, το Παρατηρητήριο Arecibo έστειλε μια απάντηση από 10.000 κωδικοποιημένα tweets προς την κατεύθυνση της πηγής. Ωστόσο, αν κάποιος τους έχει λάβει γνώση είναι άγνωστος. Μέχρι τώρα, το σήμα wow παραμένει ένα από τα κύρια μυστήρια για τους αστροφυσικούς.

Γιατί οι άνθρωποι χωρίζονται σε αριστερούς και δεξιά;

Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 100 ετών, οι επιστήμονες έχουν μελετήσει αρκετά καλά το πρόβλημα, γιατί οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συνήθως το ένα χέρι και γιατί συχνότερα είναι ακριβώς το δεξί χέρι. Ωστόσο, δεν υπάρχουν τυποποιημένοι εμπειρικοί έλεγχοι για τους δεξιόχειρες ή για τους αριστερούς χειριστές, δεδομένου ότι οι επιστήμονες δεν είναι πλήρως σε θέση να κατανοήσουν ποιοι μηχανισμοί εμπλέκονται σε αυτή τη διαδικασία.

Οι επιστήμονες διαφωνούν σχετικά με το ποσοστό της ανθρωπότητας με το δεξί χέρι και το αριστερό χέρι. Σε γενικές γραμμές, πιστεύεται ότι τα περισσότερα (από 70% έως 95%) - δεξιά, μειονότητα (από 5% έως 30%) - αριστερόχειρες, υπάρχει επίσης ένας αόριστος αριθμός ατόμων με την παρατηρούμενη πλήρη συμμετρία. Έχει αποδειχθεί ότι η αριστερή και η δεξίτητα επηρεάζονται από τα γονίδια, αλλά το ακριβές "αριστερόχειρο γονίδιο" δεν έχει ακόμη εντοπιστεί. Υπάρχουν ενδείξεις ότι οι κοινωνικοί και πολιτιστικοί μηχανισμοί μπορούν να επηρεάσουν την τάση χρήσης του δεξιού ή του αριστερού χεριού. Το πιο χαρακτηριστικό παράδειγμα αυτού είναι ο τρόπος με τον οποίο οι εκπαιδευτικοί αναμόρφωναν τα παιδιά, αναγκάζοντάς τους να μεταβούν από το αριστερό χέρι στο δεξί χέρι ενώ γράφουν. Ταυτόχρονα, οι περισσότερες ολοκληρωτικές κοινωνίες έχουν λιγότερους αριστερούς ανθρώπους από ό, τι πιο φιλελεύθερες κοινωνίες.

Έχουμε μόνο μια γενική ιδέα για τα αίτια της δεξιάς, και οι ερευνητές δεν έχουν ακόμη καταλάβει τα πάντα λεπτομερώς.

Κάποιοι ερευνητές μιλούν για την "παθολογική" αριστερά που σχετίζεται με τραύματα στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια του τοκετού. Στη δεκαετία του 1860, ο γάλλος χειρούργος Paul Broca σημείωσε τη σχέση μεταξύ της δραστηριότητας των χεριών και των εγκεφαλικών ημισφαιρίων. Σύμφωνα με τη θεωρία του, τα μισά του εγκεφάλου συνδέονται εγκάρσια με τα μισά του σώματος. Αλλά αυτή τη στιγμή είναι γνωστό ότι αυτές οι συνδέσεις δεν είναι τόσο απλές όσο τους περιγράφει ο Brock. Οι μελέτες που έγιναν στη δεκαετία του '70 έδειξαν ότι οι περισσότεροι αριστερόχειρες έχουν την ίδια αριστερή ημισφαιρική δραστηριότητα χαρακτηριστική για όλους τους ανθρώπους. Ωστόσο, μόνο ένα μέρος των αριστερών χεριών έχει διαφορετικές αποκλίσεις από τον κανόνα.

Μελετώντας τα προβλήματα του αριστερού χεριού και της δεξιάς, οι επιστήμονες έχουν διαπιστώσει ότι τα περισσότερα ζώα σε ξεχωριστό πληθυσμό είναι είτε αριστερά είτε δεξιά. Ταυτόχρονα, οι μεμονωμένοι πίθηκοι συχνά αναπτύσσουν τις ατομικές προτιμήσεις τους. Ως αποτέλεσμα, έχουμε ακόμα μια γενική ιδέα των αιτιών της δεξιότητας, και οι ερευνητές πρέπει μόνο να διευθετήσουν λεπτομερώς όλους τους μηχανισμούς για τη διαμόρφωσή τους.

Πόση άψυχη ύλη ζωντανεύει;

Στον επιστημονικό κόσμο σήμερα επικρατεί η έννοια της βιολογικής εξέλιξης, σύμφωνα με την οποία η πρώτη ζωή προέρχεται αφ 'εαυτής από ανόργανες συνιστώσες ως αποτέλεσμα φυσικών και χημικών διεργασιών. Η θεωρία της αβιογένεσης περιγράφει πως η ζωή προέρχεται από την άψυχη ύλη. Ωστόσο, υπάρχουν πολλά προβλήματα.

Είναι γνωστό ότι τα κύρια συστατικά της ζωντανής ύλης είναι τα αμινοξέα. Αλλά η πιθανότητα τυχαίας εμφάνισης μιας συγκεκριμένης αλληλουχίας αμινοξέων-νουκλεοτιδίων αντιστοιχεί στην πιθανότητα να πεταχτούν από την οροφή ενός ουρανοξύστη αρκετές χιλιάδες γράμματα από την τυπογραφική τυπογραφική τυπογραφική τυπογραφία και να αποτελέσουν μια συγκεκριμένη σελίδα του μυθιστορήματος του Ντοστογιέφσκι. Η αβιογένεση στην κλασσική της μορφή υποθέτει ότι μια τέτοια "γραμματοσειρά πτώσης" συνέβη χιλιάδες φορές - δηλαδή, όσο χρειαζόταν μέχρι να διαμορφωθεί στην απαιτούμενη ακολουθία. Ωστόσο, σύμφωνα με τους σύγχρονους υπολογισμούς, αυτό θα χρειαζόταν πολύ περισσότερο από ό, τι υπάρχει ολόκληρο το Σύμπαν.

Ταυτόχρονα, οι επιστήμονες συνεχίζουν να προσπαθούν να δημιουργήσουν ένα τεχνητό ζωντανό κύτταρο στο εργαστήριο. Ένα πλήρες σύνολο αμινοξέων και νουκλεοτιδίων και το απλούστερο βακτηριακό κύτταρο εξακολουθεί να διαιρεί την άβυσσο. Ίσως τα πρώτα ζωντανά κύτταρα να ήταν πολύ διαφορετικά από αυτά που μπορούμε να παρατηρήσουμε τώρα. Επίσης, πολλοί επιστήμονες υποστηρίζουν την υπόθεση ότι τα πρώτα ζωντανά κύτταρα θα μπορούσαν να φτάσουν στον πλανήτη μας χάρη σε μετεωρίτες, κομήτες και άλλα εξωγήινα αντικείμενα.

Γιατί κοιμόμαστε;

Στέκομε το 36% της ζωής μας, αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούν να εξηγήσουν πλήρως τη φύση του ύπνου. Οι άνθρωποι χαρακτηρίζονται από ύπνο, επειδή είναι ενσωματωμένοι στα γονίδια μας, αλλά γιατί η κατάσταση αυτή εμφανίστηκε στη διαδικασία της εξέλιξης και ποια είναι τα πλεονεκτήματα του ύπνου είναι ένα μυστήριο.

Οι επιστήμονες έχουν ήδη ανακαλύψει ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου οι μύες μεγαλώνουν ταχύτερα, τα τραύματα θεραπεύονται καλύτερα και η πρωτεϊνική σύνθεση επιταχύνεται. Με άλλα λόγια, ο ύπνος βοηθά το σώμα να αναπληρώνει αυτό που έχασε ενώ ήταν ξύπνιος. Πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι κατά τη διάρκεια του ύπνου ο εγκέφαλός μας είναι απαλλαγμένος από τοξίνες και εάν ένα άτομο παρεμβαίνει σε αυτή τη διαδικασία (με άλλα λόγια, δεν κοιμάται) αυξάνει τον κίνδυνο νευρολογικών διαταραχών. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της υπόλοιπης περιόδου η επικοινωνία μεταξύ των κυττάρων εξασθενεί ή αποσυνδέεται στον εγκέφαλο - έτσι δημιουργούμε περιθώρια για νέες πληροφορίες. Δημιουργούνται νέες συνάψεις στον εγκέφαλο, οπότε η έλλειψη ύπνου απειλεί να μειώσει την ικανότητα απόκτησης, επεξεργασίας και ανάκλησης πληροφοριών.

Κατά τη διάρκεια του ύπνου, ο εγκέφαλος συχνά χάνει μερικά από τα επεισόδια που μας συνέβησαν κατά τη διάρκεια της ημέρας και, σύμφωνα με τους ερευνητές, αυτή η διαδικασία συμβάλλει στην ενίσχυση της μνήμης μας. Αν και το περιεχόμενο των ονείρων καθορίζεται από πραγματικές εντυπώσεις, η συνείδησή μας σε ένα όνειρο είναι διαφορετική από τη συνείδησή μας στην περίοδο της αφύπνισης. Στο όνειρο, η παγκόσμια μας άποψη είναι πολύ πιο φανταστική και συναισθηματική. Βλέπουμε διάφορες εικόνες, ανησυχούμε γι 'αυτούς, αλλά δεν μπορούμε να τις κατανοήσουμε σωστά. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι μηχανισμοί συγχρονισμού που επικρατούν στον ύπνο του εγκεφάλου συνδέονται σε μεγαλύτερο βαθμό με το πρώτο σύστημα σήματος και τη συναισθηματική σφαίρα. Αλλά ποια είναι τα όνειρα, δεν μπορεί να απαντηθεί με σαφήνεια.

Γιατί γίνονται οι γάτες;

Κανένας δεν ξέρει σίγουρα γιατί οι γάτες τρελαίνουν. Το Purring είναι διαφορετικό από πολλούς άλλους ήχους που γίνονται από ζώα, καθώς η φωνητική του εμφάνιση συμβαίνει καθ 'όλη τη διάρκεια του κύκλου αναπνοής. (και εισπνέετε και εκπνέετε). Μόλις θεωρήθηκε ότι ο ήχος παρήχθη εξαιτίας της ροής αίματος που διέρχεται από την κατώτερη κοίλη φλέβα, αλλά τώρα οι περισσότεροι επιστήμονες συμφωνούν ότι ο λάρυγγας, οι λαρυγγικοί μύες και ο νευρωνικός ταλαντωτής εμπλέκονται στη διαδικασία εξαγωγής του ήχου.

Τα γατάκια μαθαίνουν να κουράζουν μόλις είναι ηλικίας δύο ημερών. Οι κτηνίατροι προτείνουν ότι η φρύξη τους σημαίνει κάτι σαν τις ανθρώπινες λέξεις "μητέρα", "Είμαι καλά" ή "Είμαι εδώ". Αυτοί οι ήχοι συμβάλλουν στην ενίσχυση των δεσμών μεταξύ του γατάκι και της μητέρας του.

← Cat Purr

Αλλά όταν μεγαλώσει το γατάκι, συνεχίζει να τρέχει και πολλοί ερευνητές είναι πεπεισμένοι ότι στην ενήλικη ζωή αυτός ο ήχος συνδέεται με την ευχαρίστηση και τη χαρά. Μερικές φορές οι γάτες γίνονται όταν τραυματίζονται ή αρρωσταίνουν. Η Dr. Elizabeth von Muggenthaler υποδηλώνει ότι οι φουντουκιστικές και χαμηλής συχνότητας δονήσεις που παράγει είναι «φυσικοί αυτο-θεραπευτικοί μηχανισμοί» και ενισχύουν, θεραπεύουν τα τραύματα και ανακουφίζουν τον πόνο.

Το φωνητικό χαρακτηριστικό των κατοικίδιων γατών δεν είναι μοναδικό. Άλλα είδη της οικογένειας των γατών, όπως ο λυγξ, ο τσίτα και οι μύκητες, επίσης γίνονται. Αν και μερικές μεγάλες γάτες (λιοντάρια, λεοπαρδάλεις, τζάγκαρες, τίγρεις, λεοπάρδαλη και καπνιστή λεοπάρδαλη) δεν ξέρουν πώς.

Φωτογραφίες: yellowpaul - stock.adobe.com, Hayati Kayhan - stock.adobe.com, Roman Sigaev - stock.adobe.com, Nino Cavalier - stock.adobe.com, Lili - stock.adobe.com

Υλικό δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά στο Look at Me