Deset skrivnosti, ki jih znanost ne razreši. Skrivni kraji na Zemlji še niso podvrženi znanosti

Malo ljudi ne mara ugank in narava ne izgublja časa, saj jih skozi vso zgodovino človeštva redno vrže ljudem. Danes bomo govorili o skrivnostih znanosti, ki resno begajo znanstvenike. Pozor! Le če vsaj tega sodobna znanost ne zmore razumeti, kaj nas potem čaka v prihodnosti? Morda boste vi tisti, ki boste rešili eno od teh ugank. Vendar za zdaj ostajajo nerazumljivi.

Prenašanje celin.

Teorija o premikanju celin je bila prvič predlagana leta 1500 in je trdila, da se celine medsebojno premikajo čez ocean. Kasneje so jo izpopolnili v teorijo tektonike plošč, ki trdi, da so na dnu oceana tektonske plošče, ki se premikajo počasi, ločujejo celine in ustvarjajo oceane v milijonih let. Skrivnost pa je, kaj točno povzroča premikanje teh plošč. Kasneje je postalo tudi znano, da teorija tega pojava ne razloži v celoti. Nekateri menijo, da zaradi nerazložljiva narava sile gibanja tektonske plošče Zaradi katastrofe, kot je velika poplava, bi se celine lahko ločile veliko hitreje, kot bi se v milijonih let.

Izumiranje megafaune.

Nekoč so po zemlji hodile velikanske živali, na primer volnati mamut. Splošno ime take živali so megafavna. Megafavna je večinoma izginila pred kratkim, v razponu pred deset tisoč leti. In znanstveniki niso mogli z gotovostjo ugotoviti, zakaj. Glavna navedena razloga sta bila lov in podnebne spremembe. A tisti, ki zagovarjajo podnebne spremembe, nimajo resnih dokazov, pogosteje se sklicujejo na to, da ni dovolj dokazov za drugo tezo. Kar zadeva lov kot vzrok, znanstveniki pravijo, da tudi če bi bil resničen, arheologija ponuja malo dokazov, ki bi to podprli. Skrivnost ostaja nerazrešena in ne moremo razumeti, zakaj so velikanske živali pravzaprav izumrle.

Mpemba učinek.

Učinek mpemba navaja, da lahko vrela voda pod določenimi pogoji ne le zmrzne, ampak tudi hitreje kot hladna voda. Ta pojav naj bi bil odkrit v stari Grčiji, čeprav se zdi, da je v nasprotju z zakoni termodinamike. Leta 1969 je znanstvenik po imenu Mpemba izvedel poskuse, ki so dokazali, da je učinek resničen, vendar so znanstvenikom pustili več vprašanj kot odgovorov. Kot razloge za ta pojav je bilo navedenih veliko možnosti, vendar nobena ni zadovoljila znanstvenikov. Morda bodo nekoč znanstveniki rešili to uganko, vendar so zaenkrat rezultati raziskav le depresivni.

Hitrost svetlobe.

Čeprav nobena raziskava svetlobne hitrosti ne ovrže teorije, da je svetlobna hitrost največja, je vedno več dokazov, da je ta trditev morda napačna. Nekateri trdijo, da se temna energija skozi čas premika hitreje. Drugi menijo, da če je teorija velikega poka resnična, se je vesolje še veliko bolj razširilo hitrejša hitrost svetloba v povojih. Čeprav še vedno ni jasno, ali lahko zaznamo hitrosti, večje od svetlobe, gre znanost naprej. Kdo ve, morda bomo podrli temeljne meje.

Zunajtelesna izkušnja.

Ljudje že dolgo poročajo o nenavadnih izkušnjah, ko so bili blizu smrti, včasih pa tudi kdaj drugič, da njihova zavest zapusti telo, čeprav telesa ostanejo živa. Ena skupina raziskovalcev je poskušala preveriti te trditve. Znanstveniki so uporabili virtualna resničnost in kamero, tako da se subjekt dotakne virtualnega telesa in realnega telesa, nato pa šele realnega. Ljudje so bili prepričani, da se dotikajo pravega telesa, čeprav je bilo v resnici ravno obratno. Ta poskus je pokazal možnost, da so človeške zunajtelesne izkušnje resnejše. Znanstveniki nameravajo preučiti tudi izkušnje v državi klinična smrt, z uporabo različnih mehanizmov, podobnih zgoraj opisanim. Pomembno je natančno razumeti, kaj je to: iluzija ali zavest, ki dejansko zapušča telo. Vklopljeno v tem trenutku ostaja skrivnost.

Ptice padajo z neba.

Pred nekaj leti je v Arkansasu z neba padla skupina črnih ptic. Okrivili so ognjemet, čeprav teorije niso dobro preizkusili. Kmalu zatem so ptice znova udarile in tokrat ni bilo nobenega ognjemeta. Hkrati je bilo v isti državi na tisoče rib poginulih. Čeprav je bilo razlag veliko, nobena ni dala natančnega odgovora na vprašanje, zakaj na tisoče ptic pade z neba in na tisoče rib nenadoma pogine na istem območju. Morda je to le naključje, a zelo čudno.

Vesoljsko ropotanje.

Znanstveniki so poskušali preučevati mlade zvezde, vendar so leta 2006 naleteli na težavo: skrivnosten hrup, ki je motil študijo. Znanstveniki še vedno niso ugotovili, kaj ga povzroča. Čeprav zvok ne more potovati po vesolju, lahko radijski valovi, toda od kod? Kaj jih objavlja? Poleg tega je bil zvok šestkrat glasnejši od pričakovanega. Znanstveniki so lahko ugotovili, da ti radijski valovi ne pripadajo nobenemu trenutno znanemu; njihov vir niso mlade zvezde ali delci našega prahu.

Lunina iluzija.

Iluzija lune je obstajala že dolgo nazaj, še v času Aristotela. Iluzija je, da je luna videti večja, ko je blizu obzorja, kot ko je v zenitu. V preteklosti so ljudje špekulirali, da ostajajo krivci atmosferski učinki ali fizika, vendar so se te možnosti izkazale za nevzdržne. Drugi so predlagali, da so za to kriva načela, kot sta relativna velikost ali iluzija razdalje, vendar znanstveniki nikoli niso našli dokončne razlage za iluzijo. Sodobna znanost nemočen.

Dvojnost val-delec.

Dolgo časa so ljudje razpravljali o tem, ali je svetloba val ali delec, a po dolgoletnih raziskavah se je izkazalo, da so stvari veliko bolj kompleksne, kot se zdijo na prvi pogled. Raziskave so pokazale, da lahko foton hkrati deluje kot svetloba in kot delec. Ko pa so se znanstveniki odločili natančno pogledati, kako foton izbere valovno obliko ali obliko delca, je šlo vse narobe – foton ni poslušal. To je eden izmed najbolj zanimive uganke kvantna mehanika – učinek opazovalca.

Izvor življenja.

Izvor življenja in nastanek vesolja sta skozi človeško zgodovino ostala predmet razprav in raziskav. Nekateri znanstveniki razlagajo nastanek vesolja z modelom velikega poka, ki smo se ga mnogi učili v šoli. Opravljenih je bilo veliko raziskav na temo abiogeneze, ki vključuje nastanek organskega življenja iz anorganske snovi kot edini način ustvarjanje življenja ne iz drugega življenja. Kljub neverjetni prostornini znanstveno raziskovanje, nobena od njih ni bila zagotovo potrjena in morda nikoli ne bo potrjena. Vsekakor pa teorija velikega poka ni tako lepa, kot bi si želeli, in kaj se je dogajalo pred velikim pokom in kaj je zunaj vesolja – na ta vprašanja teorija ne odgovarja.

Vendar pa zagovorniki teorije inteligentnega stvarjenja trdijo, da tudi če je veliki pok dokazan, ni nobenega dokaza, da Bog ni posegel na neki točki v nastanek vesolja. Celo znanstveniki priznavajo, da je morda v ozadju vzrok, nihanje, "tlesk s prsti", ki ga morda nikoli ne bomo izvedeli. Vsekakor je vesolje ogromno, kar pomeni, da nekje na njegovem obrobju morda obstaja še kakšno življenje, ki ga morda ne bomo nikoli dosegli.

1. Nemogoči EmDrive, ki krši zakon o ohranitvi gibalne količine, je prvi predlagal inženir Roger Scheuer. Lani so strokovnjaki laboratorija NASA Eagleworks poročali o uspešnem testiranju prototipa, ki je razvil potisk 1,2 mN/kW. Kitajski znanstveniki trdijo, da preizkušajo isti motor v vesolju.

2. Kiti grbavci tvorijo skrivnostne superskupine, zakaj pa ni znano. Običajno se te samotne živali redko zberejo več kot sedem posameznikov. Marca se je ob obali Južne Afrike pojavila rekordna skupina 200 kitov.

12 znanstvena odkritja 2017

3. Astronomi so našli dokaze o ogromnem devetem planetu na robu sončni sistem, vendar ga samega nikoli ni bilo mogoče zaznati, čeprav je NASA za to zaposlila na tisoče prostovoljcev.

4. Arheologi so znotraj Keopsove piramide za severno fasado stavbe odkrili nenavadno votlino in še eno v njenem zgornjem severovzhodnem delu. Domnevajo, da so tam skrivne sobe, ki že tisočletja skrivajo svojo skrivnost pred tatovi in znanstveniki.

5. Fosil vodne ptice Tullymonster s plavutmi kot pri sipi, očmi na steblih kot pri raku in trupom s čeljustjo povzroča polemike med sodobnimi znanstveniki. Lahko ga razvrstimo med mehkužce, členonožce, nevretenčarje in bolj zapletene svetilke.

6. Še vedno ne vemo, kaj je povzročilo hiter radijski signal, zaznan 15. februarja 2015 v Avstraliji. Utrip je bil tako močan, da so nekateri znanstveniki posumili na tujce. Nedavno je bil razkrit vir drugega signala iz leta 1977, tako da bomo morda kmalu izvedeli več o tem.

7. Trije neodvisni poskusi so našli več dokazov standardni model fiziki elementarni delci. Izvedeni poskusi z veliko verjetnostjo vzbujajo dvom, da je obstoj tau leptonov mogoče opisati s to teoretično konstrukcijo. To pomeni, da bo potreben nov model.

Mark Cuban je Bitcoin označil za balon in znižal njegovo ceno

Tehnologije

8. "Alien Star" ne želi popustiti. Konec maja je spet začel utripati in kaotično zmanjšal svojo svetlost za 22% namesto zahtevanega 1%. Profesionalni astronomi pomagajo amaterski skupnosti in morda bomo končno razumeli, kaj zasenči zvezdo KIC 8462852 - roj kometov, delček planeta ali nekakšno megastrukturo, ki so jo ustvarile roke inteligentnih bitij.

9. Skrivnostno brezpilotno letalo X-37B je pred kratkim pristalo, potem ko je v orbiti preživelo rekordnih 718 dni, vendar še vedno ne vemo, kaj je tam počelo. Vendar pa obstajajo govorice, da vojska preizkuša isti motor EmDrive.

10. Zdi se, da bi moral izvidniški satelit v 11 letih raziskati površje Marsa v vseh podrobnostih, toda posnetek, posnet južni pol, dokazal, da temu ni tako. NASA zaenkrat ne more pojasniti izvora nenavadne luknje s premerom več sto metrov.

Sodobni svet je dobesedno poln skrivnosti, od katerih mnoge ostajajo nerešene že stoletja. V našem pregledu se bomo pogovorili o skrivnostih, o katerih so v zadnjem času postavljene zelo prepričljive, čeprav še nedokazane teorije.

1. Skrivnostne luči Cerere

kdaj vesoljsko plovilo Nasina zora se približuje pritlikavi planet Ceres mu je uspelo odstraniti več zelo skrivnostne fotografije. Na enem od njih so našli nenormalno svetle pike znotraj kraterja, širokega 80 kilometrov. Mnogi so te slike takoj ocenili kot dokaz obstoja tuje civilizacije.

Več mesecev so Nasini znanstveniki neuspešno poskušali razvozlati skrivnost teh skrivnostnih svetlih točk. Konec leta 2015 je bila objavljena študija, ki je trdila, da so te lise sol ali natančneje hidrirani magnezijev sulfat, katerega lise izstopajo na temnem ozadju Cerere.

2. Winsor ropot

Skrivnostni zvoki takole, ki jo je mogoče slišati v kanadskem Windsorju, najdemo po vsem svetu. Ti zvoki pogosto zvenijo kot motor v prostem teku ali brnenje hladilnika. Po nedavni študiji Kanadčani pravijo, da so našli vir skrivnostnega hrupa. Brenčanje naj bi prihajalo iz jeklarne na bližnjem otoku Zug v Detroitu v Michiganu. Občasni hrup lahko prihaja iz enega določenega stroja ali pa je lahko kombinacija različnih strojev, ki proizvajajo hrup le pod določenimi pogoji.

3. Starodavna relikvija

Leta 2015 jih je čuvaj na pokopališču v Jeruzalemu našel nekaj čuden predmet v obliki valjarja, ki je bil narejen iz kovine. Sprva je mislil, da je našel bombo, in poklical ekipo za bombe. Ko je bil predmet razstreljen, je skrivnostni artefakt ostal nepoškodovan in so ga poslali na raziskavo. Ugotovljeno je bilo, da je izdelan iz trdne kovine in prevlečen s 24-karatnim zlatom. Eno leto sta njegov izvor in namen ostala skrivnost, dokler nek Mika Barak ni navrgel, da gre za Izidino palico, ki se običajno uporablja za »sprejemanje zdravilne energije od te boginje«.

4. Navigacija Shark

Ocean je preprosto ogromen, a morskim psom na nek čuden način uspe krmariti po njem z neverjetno natančnostjo. Na primer, veliki beli morski psi pogosto plavajo med Havaji in Kalifornijo, morski sled pa redno plava od Aljaske do subtropskega Pacifika. Kako jim to uspe, je do zdaj ostala skrivnost.

Znanstveniki so nedavno sporočili, da so končno rešili skrivnost. Preizkusili so teorijo, da morski psi krmarijo po vonju. Testni morski psi so bili opremljeni s sledilnimi napravami, polovica pa jih je imela v nosnici vstavljene vatirane palčke. Morski psi, ki niso imeli vate v nosu, so zlahka našli pot domov, ostali pa so bili dezorientirani.

5. Letalo Amelie Earhart

Amelia Earhart je ena najslavnejših letalk v zgodovini. 2. julija 1937 je izginila med poskusom letenja okoli ekvatorja. Od takrat ona skrivnostno izginotje ostala skrivnost in je navdihnila številne teorije. Leta 2014 so raziskovalci iz Mednarodne skupine za obnovo zgodovinskih letal na nenaseljenem otoku Nikumaroro po naključju naleteli na kos aluminijaste prevleke letala.

Zdaj se domneva, da je aluminijasta pločevina skoraj zagotovo izvirala iz Earhartovega dvomotornega letala Lockheed Electra. Nekateri znanstveniki ugibajo, da je Earhartovi in njenemu navigatorju zmanjkalo goriva in sta bili prisiljeni pristati na Nikumaroro, kjer sta preživeli preostanek svojega življenja.

6. Reševanje kaošiferja

Chaocipher je bil nekoč znan po svoji kompleksnosti, zdaj pa slovi po izjemni preprostosti. S pomočjo majhnega šifrirni stroj uspelo ustvariti šifre, ki jih nihče ni mogel rešiti skoraj 50 let. Pisatelj John Byrne je to šifro začel ustvarjati že v dvajsetih letih prejšnjega stoletja in na koncu mu je uspelo ustvariti kodo, ki naj bi bila nezlomljiva. Kasneje je pisatelj objavil svojo avtobiografijo "Tiha leta", ki je vsebovala primere dokumentov v navadnem in šifriranem besedilu.

Po Byrnovi smrti je Ameriško kriptografsko združenje stopilo v stik z njegovim sinom, da bi razkrilo očetove skrivnosti, vendar je sin tega zavrnil. Šifra je še naprej ostajala skrivnost, dokler Patricia Byrne, vdova sina Johna Byrnea, ni končno razkrila skrivnosti leta 2010. Mehanizem je vseboval dva kroga z natisnjenimi vsemi črkami abecede na zunanjih robovih. Desni krog (z navadnim besedilom) se je vrtel v smeri urinega kazalca, levi krog (s šifriranim besedilom) pa v nasprotni smeri urinega kazalca. Brez samega stroja kode ni bilo mogoče dešifrirati in nihče ni poznal njene zasnove.

7. Bloop

Poleti 1997 je Nacionalna uprava za oceane in atmosfero (NOAA) posnela nekaj izjemno nenavadnih nizkofrekvenčnih zvokov pod vodo. "Bloop", kot so poimenovali zvok, je znanstvenike povsem zmedel. Dr Christopher Fox iz NOAA je dejal, da zvok očitno ni ustvaril človek oz geološki izvor.

Prav tako ni mogel pripadati živali, saj je bil nekajkrat glasnejši od najglasnejšega hrupa znanih živali. Leta 2012 je NOAA končno postavila realistično hipotezo – to je bil hrup velikih ledenih gora, ki se lomijo.

8. Pravljični krogi v puščavi Namib

Pojav tako imenovanih "pravljičnih krogov" v puščavi Namib že leta bega znanstvenike. Norbert Jurgens meni, da so vzrok termiti. V svojem delu, objavljenem v reviji Science, je Jurgens dejal, da krogi nastanejo, ko domači peščeni termiti Psammotermes allocerus uničijo vegetacijo, ki začne rasti po padavinah.

9. Darwinove "čudne živali"

Ko je Charles Darwin potoval po svetu, da bi potrdil svoje zamisli o evoluciji, je naletel na fosile več nenavadnih bitij, za katere se je zdelo, da kljubujejo razlagi. To so bili fosili Macrauchenia in Toxodon. Macrauchenia je bila podobna nizki kameli brez grb z majhnim rilcem, kot pri slonu. Toxodon je imel telo nosoroga, glavo povodnega konja in zobe glodavca.

Skrivnost je bila razrešena šele pred kratkim, saj znanstveniki niso mogli analizirati fosilne DNK. Namesto tega so analizirali vzorce kolagena iz različnih sesalcev, tako živih kot izumrlih. Izkazalo se je, da so te "čudne živali" pripadale skupini južnoameriških parkljarjev, ki so živeli pred približno 60 milijoni let in popolnoma izginili pred 12.000 leti.

10. Signal "Wow!"

Leta 1977 je radijski teleskop v Ohiu odkril nepričakovano močan radijski signal, ki je bil 30-krat močnejši od običajnega radijskega telefona. Anomalija je trajala 72 sekund in je bila tako šokantna, da je astronom Jerry Eyman, ki je takrat delal na radijskem teleskopu Big Ear, na rob izpisa zapisal "Vau!" (Vau!). Mnogi so verjeli, da je to dokaz nezemeljskega življenja.

Letos so znanstveniki povedali, da je skrivnostni signal ustvaril oblak vodikovega plina, ki sta ga za seboj pustila dva kometa, ki sta letela mimo Zemlje. Skozi isto območje naj bi 25. januarja 2017 prešli kometi, zato bodo raziskovalci lahko preverili, ali je pravi razlog signal.

Vesolje skriva tudi veliko skrivnosti. Na primer takšna, katere skrivnost še ni razkrita.

Nerešene skrivnosti znanosti

Malo ljudi ne mara ugank in narava ne izgublja časa, saj jih skozi vso zgodovino človeštva redno vrže ljudem. Danes bomo govorili o skrivnostih znanosti, ki resno begajo znanstvenike. Če sodobna znanost vsaj tega ne more razumeti, kaj nas potem čaka v prihodnosti? Morda boste vi tisti, ki boste rešili eno od teh ugank. Vendar za zdaj ostajajo nerazumljivi.

Prenašanje celin

Teorija o premikanju celin je bila prvič predlagana leta 1500 in je trdila, da se celine medsebojno premikajo čez ocean. Kasneje so jo izpopolnili v teorijo tektonike plošč, ki trdi, da so na dnu oceana tektonske plošče, ki se premikajo počasi, ločujejo celine in ustvarjajo oceane v milijonih let. Skrivnost pa je, kaj točno povzroča premikanje teh plošč. Kasneje je postalo tudi znano, da teorija tega pojava ne razloži v celoti. Nekateri verjamejo, da bi se zaradi nerazložljive narave sile, ki stoji za premikanjem tektonskih plošč, celine lahko ločile veliko hitreje kot v milijonih let, zahvaljujoč katastrofi, kot je velika poplava.

Izumiranje megafaune

Nekoč so po zemlji hodile velikanske živali, na primer volnati mamut. Splošno ime za takšne živali je megafauna. Megafavna je večinoma izginila pred kratkim, v razponu pred deset tisoč leti. In znanstveniki niso mogli z gotovostjo ugotoviti, zakaj. Glavna navedena razloga sta bila lov in podnebne spremembe. A tisti, ki zagovarjajo podnebne spremembe, nimajo resnih dokazov, pogosteje se sklicujejo na to, da ni dovolj dokazov za drugo tezo. Kar zadeva lov kot vzrok, znanstveniki pravijo, da tudi če bi bil resničen, arheologija ponuja malo dokazov, ki bi to podprli. Skrivnost ostaja nerazrešena in ne moremo razumeti, zakaj so velikanske živali pravzaprav izumrle.

Mpemba učinek

Učinek Mpemba navaja, da lahko vrela voda pod določenimi pogoji ne le zmrzne, ampak tudi hitreje kot hladna voda. Ta pojav so po dokazih odkrili že leta Stara Grčija, čeprav je očitno v nasprotju z zakoni termodinamike. Leta 1969 je znanstvenik po imenu Mpemba izvedel poskuse, ki so dokazali, da je učinek resničen, vendar so znanstvenikom pustili več vprašanj kot odgovorov. Kot razloge za ta pojav je bilo navedenih veliko možnosti, vendar nobena ni zadovoljila znanstvenikov. Morda bodo nekoč znanstveniki rešili to uganko, vendar so zaenkrat rezultati raziskav le depresivni.

Hitrost svetlobe

Čeprav nobena raziskava svetlobne hitrosti ne ovrže teorije, da je svetlobna hitrost največja, je vedno več dokazov, da je ta trditev morda napačna. Nekateri trdijo, da se temna energija skozi čas premika hitreje. Drugi menijo, da če je teorija velikega poka pravilna, se je vesolje v povojih širilo veliko hitreje od svetlobne hitrosti. Čeprav še vedno ni jasno, ali lahko zaznamo hitrosti, večje od svetlobe, gre znanost naprej. Kdo ve, morda bomo podrli temeljne meje.

Zunajtelesna izkušnja

Ljudje že dolgo poročajo o nenavadnih izkušnjah, ko so bili blizu smrti in včasih ob drugih priložnostih, da njihova zavest zapusti telo, čeprav njihova telesa ostanejo živa. Ena skupina raziskovalcev je poskušala preveriti te trditve. Znanstveniki so uporabili navidezno resničnost in kamere, da bi se preiskovanec dotaknil navideznega telesa in resničnega telesa, nato pa šele resničnega. Ljudje so bili prepričani, da se dotikajo pravega telesa, čeprav je bilo v resnici ravno obratno. Ta poskus je pokazal možnost, da so človeške zunajtelesne izkušnje resnejše. Znanstveniki nameravajo preučevati tudi izkušnje v stanju klinične smrti z uporabo različnih mehanizmov, podobnih zgoraj opisanim. Pomembno je natančno razumeti, kaj je to: iluzija ali zavest, ki dejansko zapušča telo. Trenutno ostaja skrivnost.

Ptice padajo z neba

Vesoljsko ropotanje

Lunina iluzija

Iluzija lune je obstajala že dolgo nazaj, še v času Aristotela. Iluzija se kaže v tem, da je Luna videti večja, ko je blizu obzorja, kot ko je v zenitu. V preteklosti so ljudje špekulirali, da ostajajo krivci atmosferski učinki ali fizika, vendar so se te možnosti izkazale za nevzdržne. Drugi so predlagali, da so za to kriva načela, kot sta relativna velikost ali iluzija razdalje, vendar znanstveniki nikoli niso našli dokončne razlage za iluzijo. Sodobna znanost je nemočna.

Dvojnost val-delec

Dolgo časa so ljudje razpravljali o tem, ali je svetloba val ali delec, a po dolgoletnih raziskavah se je izkazalo, da so stvari veliko bolj kompleksne, kot se zdijo na prvi pogled. Raziskave so pokazale, da lahko foton hkrati deluje kot svetloba in kot delec. Ko pa so se znanstveniki odločili natančno pogledati, kako foton izbere valovno obliko ali obliko delcev, je šlo vse narobe – foton ni poslušal. To je ena najzanimivejših skrivnosti kvantne mehanike – učinek opazovalca.

Izvor življenja

Izvor življenja in nastanek vesolja sta skozi človeško zgodovino ostala predmet razprav in raziskav. Nekateri znanstveniki razlagajo nastanek vesolja z modelom velikega poka, ki smo se ga mnogi učili v šoli. Veliko raziskav je bilo opravljenih tudi na temo abiogeneze, ki vključuje nastanek organskega življenja iz anorganske snovi kot edinega načina za ustvarjanje življenja ne iz drugega življenja. Kljub neverjetni količini znanstvenih raziskav nobena ni zagotovo potrjena in morda nikoli ne bo potrjena. Vsekakor pa teorija velikega poka ni tako lepa, kot bi si želeli, in kaj se je zgodilo pred velikim pokom in kaj je zunaj vesolja - teorija ne odgovarja na ta vprašanja.

Vendar zagovorniki teorije o inteligentnem stvarjenju trdijo, da tudi če Veliki pok in dokazano bo, da ni nobenega dokaza, da Bog ni posegel na nobeni točki pri ustvarjanju vesolja. Celo znanstveniki priznavajo, da je morda v ozadju vzrok, nihanje, »tlesk s prsti«, ki ga morda nikoli ne bomo izvedeli. Vsekakor je vesolje ogromno, kar pomeni, da nekje na njegovem obrobju morda obstaja še kakšno življenje, ki ga morda ne bomo nikoli dosegli.

V zadnjih dveh stoletjih je znanost odgovorila na mnoga vprašanja o naravi in zakonih, ki ji vladajo. Lahko smo raziskovali galaksije in atome, ki sestavljajo snov. Izdelali smo stroje, ki lahko izračunajo in rešujejo probleme, ki jih ljudje ne morejo rešiti. Odločili smo se stoletja matematične težave in ustvaril teorije, ki so matematiki dale nove probleme. Ta članek ne govori o teh dosežkih. Ta članek govori o težavah v znanosti, zaradi katerih znanstveniki še naprej zamišljeno iščejo in se praskajo po glavah v upanju, da bodo nekoč ta vprašanja vodila do vzklika "Eureka!"

Turbulenca

Turbulenca ni nova beseda. Poznate jo kot besedo, ki opisuje nenadno tresenje med letom. Toda turbulenca v mehaniki tekočin je povsem druga stvar. Turbulenca leta, strokovno imenovana "turbulenca leta" jasno nebo"se zgodi, ko se srečata dve osebi zračna telesa, grem naprej različne hitrosti. Fiziki pa imajo težave z razlago tega pojava turbulence v tekočinah. Matematiki imajo zaradi tega nočne more.

Turbulenca v tekočinah nas obdaja povsod. Curek, ki teče iz pipe, popolnoma razpade na kaotične delce tekočine, drugačne od enega curka, ki ga dobimo, ko odpremo pipo. To je eden izmed klasičnih primerov turbulence, s katerim se pojav pojasnjuje šolarjem in študentom. Turbulenca je v naravi pogosta in jo lahko najdemo v različnih geofizičnih in oceanskih tokovih. Za inženirje je pomemben tudi zato, ker pogosto izvira iz tokov čez turbinske lopatice, lopute in druge komponente. Za turbulenco so značilna naključna nihanja spremenljivk, kot sta hitrost in tlak.

Čeprav je bilo na temo turbulence izvedenih veliko eksperimentov in pridobljenih veliko empiričnih podatkov, smo še vedno daleč od prepričljive teorije o tem, kaj točno povzroča turbulenco v tekočini, kako jo nadzorujemo in kaj točno vnaša red v ta kaos. Reševanje problema dodatno otežuje dejstvo, da je enačbe, ki določajo gibanje tekočine – Navier-Stokesove enačbe – zelo težko analizirati. Znanstveniki se za preučevanje pojava zatekajo k visoko zmogljivim računalniškim tehnikam, skupaj s poskusi in teoretičnimi poenostavitvami, vendar popolne teorije turbulence ni. Tako turbulenca tekočine ostaja ena najpomembnejših nerešene težave fizika danes. Nobelov nagrajenec Richard Feynman je to imenoval "najpomembnejši nerešen problem klasična fizika" kdaj kvantni fizik Wernerja Heisenberga so vprašali, ali bi lahko stopil pred boga in dobil priložnost, da ga kar koli vpraša, kaj bi to bilo, fizik je odgovoril: »Postavil bi mu dve vprašanji. Zakaj relativnost? In zakaj turbulenca? Mislim, da bo zagotovo dobil odgovor na prvo vprašanje.”

Digit.in je imel priložnost govoriti s profesorjem Roddamom Narasimho in povedal je tole:

»Danes ne moremo napovedati najpreprostejših turbulentnih tokov brez sklicevanja na eksperimentalne podatke o samem toku. Trenutno je na primer nemogoče napovedati izgubo tlaka v cevi s turbulentnim tokom, vendar s pametno uporabo podatkov, pridobljenih s poskusi, to postane znano. Glavna težava je, da so problemi turbulentnih tokov, ki nas zanimajo, skoraj vedno prisotni najvišje stopnje so nelinearni in zdi se, da ni matematike, ki bi lahko obravnavala tako izjemno nelinearne probleme. Med številnimi fiziki je že dolgo splošno prepričanje, da ko nov problem, se nekako kot po čarovniji izkaže, da je matematika, ki je potrebna za rešitev, nenadoma že izumljena. Problem turbulence kaže izjemo od tega pravila. Zakoni, ki urejajo problem, so dobro znani za preproste tekočine, ki niso pod pritiskom normalne razmere so vsebovane v Navier-Stokesovih enačbah. A rešitve ostajajo neznanka. Sedanja matematika je neučinkovita pri reševanju problema turbulence. Kot je dejal Richard Feynman, turbulenca ostaja največji nerešen problem v klasični fiziki."

Pomen študij turbulence je povzročil novo generacijo računalniških tehnik. Vsaj okvirna rešitev teorije turbulence bo znanosti omogočila boljše vremenske napovedi, načrtovanje energetsko učinkovitih avtomobilov in letal ter boljše razumevanje različnih naravnih pojavov.

Izvor življenja

Vedno smo bili obsedeni z raziskovanjem možnosti življenja na drugih planetih, vendar obstaja eno vprašanje, ki bolj skrbi znanstvenike: kako je življenje prišlo na Zemljo? Čeprav odgovor na to vprašanje ne bo prinesel veliko praktična korist, lahko pot do odgovora vodi do serije zanimiva odkritja na področjih od mikrobiologije do astrofizike.

Znanstveniki menijo, da je ključ do razumevanja izvora življenja morda v odkrivanju, kako to dvoje značilne lastnostiŽivljenje – razmnoževanje in genetski prenos – se je pojavilo kot procesi v molekulah, ki so pridobile sposobnost razmnoževanja. To je privedlo do oblikovanja tako imenovane teorije »primarne juhe«, po kateri se je na mladi Zemlji nerazložljivo pojavila mešanica, nekakšna juha molekul, ki je bila nasičena z energijo sonca in strele. V daljšem časovnem obdobju so se morale te molekule oblikovati v bolj zapletene organske strukture, ki tvorijo življenje. To teorijo je delno podprl slavni Miller-Ureyjev eksperiment, ko sta dva znanstvenika ustvarila aminokislino s preskokom električni naboji skozi mešanico enostavni elementi iz metana, amoniaka, vode in vodika. Vendar je odkritje DNK in RNK ublažilo začetno navdušenje, saj se zdi nemogoče, da bi se tako elegantna struktura, kot je DNK, razvila iz primitivne juhe kemikalij.

Obstaja struja, ki nakazuje, da je bil mladi svet svet RNK in ne svet DNK. Dokazano je, da ima RNA sposobnost pospešiti reakcije, medtem ko ostane nespremenjena, in shrani genetski material skupaj s sposobnostjo razmnoževanja. Da bi pa RNK imenovali prvotni replikator življenja namesto DNK, morajo znanstveniki najti dokaze o elementih, ki bi lahko tvorili nukleotide – gradnike molekul RNK. Dejstvo je, da je nukleotide izjemno težko proizvesti, tudi v laboratorijske razmere. Zdi se, da prvotna juha ni sposobna proizvesti teh molekul. Ta zaključek je vodil do druge šole mišljenja, ki meni, da organske molekule, prisoten v primitivnem življenju, imajo nezemeljskega izvora in so jih na Zemljo prinesli iz vesolja na meteoritih, kar je vodilo k razvoju teorije o panspermiji. Druga možna razlaga se nanaša na teorijo o "svetu železa in žvepla", ki trdi, da je življenje na Zemlji nastalo globoko pod vodo, nastalo iz kemične reakcije ki se zgodijo v topla voda pod visok pritisk, najdeno v bližini hidrotermalnih vrelcev.

Zanimivo je, da tudi po 200 letih industrializacije še vedno ne vemo, kako se je življenje pojavilo na Zemlji. Vendar zanimanje za to težavo vedno ostaja na dobri temperaturni ravni.

Zlaganje veveric

Potovanje v dvorane spomina nas bo pripeljalo do šolski pouk kemijo ali fiziko, ki smo jo imeli vsi tako radi (no, skoraj vsi), kjer so nam razložili, da so beljakovine izjemno pomembne molekule in gradniki življenja. Beljakovinske molekule so sestavljene iz zaporedij aminokislin, ki vplivajo na njihovo strukturo in posledično določajo specifično dejavnost veverica. Kako se beljakovina zloži in prevzame edinstven izvor prostorska struktura, ostaja stara skrivnost v znanosti. Revija Science je zvijanje beljakovin nekoč označila za enega največjih nerešenih problemov v znanosti. Problem je v bistvu trojen: 1) kako natančno se protein razvije v svojo končno izvorno strukturo? 2) ali lahko izpeljemo računalniški algoritem za napovedovanje strukture proteina iz njegovega aminokislinskega zaporedja? 3) ob upoštevanju veliko število možne konformacije, kako se beljakovina tako hitro zloži? V zadnjih nekaj desetletjih je bil na vseh treh področjih dosežen pomemben napredek, vendar znanstveniki še vedno niso povsem razvozlali pogonskih mehanizmov in skritih principov zvijanja beljakovin.

Proces zvijanja vključuje veliko število sil in interakcij, ki proteinu omogočijo, da doseže najnižje možno energijsko stanje, kar mu daje stabilnost. Zaradi velike kompleksnosti strukture in velika količina vpletenih polj sile je precej težko razumeti natančno fiziko procesa zvijanja majhnih proteinov. Problem predvidevanja strukture so poskušali rešiti v kombinaciji s fiziko in zmogljivimi računalniki. Čeprav je bilo nekaj uspeha doseženega z majhnimi in razmeroma enostavnimi beljakovinami, se znanstveniki še vedno trudijo natančno napovedati zloženo obliko kompleksnih večdomenskih beljakovin iz njihovega aminokislinskega zaporedja.

Da bi razumeli proces, si predstavljajte, da ste na križišču tisočerih cest, ki vodijo v isto smer, in morate izbrati pot, ki vas bo pripeljala do cilja v najmanj časa. Povsem enak, le večji problem je v kinetičnem mehanizmu zvijanja proteina v določeno stanje izmed možnih. Ugotovljeno je bilo, da naključno toplotna gibanja imajo veliko vlogo pri hitri naravi zvijanja in da protein "leti" skozi konformacije lokalno, pri čemer se izogiba neugodnim strukturam, vendar fizična pot ostaja odprto vprašanje- in njegovo reševanje bi lahko vodilo do hitrejših algoritmov za napovedovanje strukture beljakovin.

Problem zvijanja beljakovin ostaja vroča tema v biokemijskih in biofizikalnih raziskavah našega časa. Fizika in računalniški algoritmi, razviti za zvijanje beljakovin, so vodili do razvoja novih umetnih polimernih materialov. Poleg tega, da je ta problem prispeval k rasti znanstvenega računalništva, je privedel do boljšega razumevanja bolezni, kot so sladkorna bolezen tipa II, Alzheimerjeva, Parkinsonova in Huntingtonova bolezen – pri katerih ima napačno zvijanje beljakovin pomembno vlogo. Boljše razumevanje fizike zvijanja beljakovin ne bi lahko vodilo le do prebojev v znanosti o materialih in biologiji, ampak bi lahko tudi revolucioniralo medicino.

Kvantna teorija gravitacije

Vsi vemo o jabolku, ki je Newtonu padlo na glavo in pripeljalo do odkritja gravitacije. Reči, da je po tem svet prenehal biti enak, pomeni nič reči. Nato se je pojavil Albert Einstein s svojim splošna teorija relativnost. Na nov način je pogledal na gravitacijo in ukrivljenost prostora-časa, iz katerih je sestavljeno vesolje. Predstavljajte si težko žogo, ki leži na postelji, in majhno žogo, ki leži v bližini. Težka krogla pritiska na rjuho in jo upogne, majhna krogla pa se kotali proti prvi krogli. Einsteinova teorija gravitacije deluje odlično in celo pojasnjuje upogibanje svetlobe. Ko pa gre za subatomske delce, ki jih razlagajo zakoni kvantne mehanike, splošna relativnost daje precej čudne rezultate. Razvijanje teorije gravitacije, ki lahko poenoti kvantna mehanika in teorija relativnosti, dve najuspešnejši teoriji 20. stoletja, ostaja največja raziskovalna naloga znanost.

Ta problem je povzročil nova in zanimiva področja v fiziki in matematiki. Največ pozornosti privlači tako imenovana teorija strun. Teorija strun nadomešča koncept delcev z drobnimi vibrirajočimi strunami, ki lahko prevzamejo različne oblike. Vsaka struna lahko vibrira na določen način, ki mu daje določeno maso in vrtenje. Teorija strun je neverjetno zapletena in je matematično strukturirana v desetih dimenzijah prostora-časa - šest več, kot smo vajeni misliti. Ta teorija uspešno pojasnjuje številne nenavadnosti zakonske zveze gravitacije s kvantno mehaniko in je bila nekoč močan kandidat za naziv "teorija vsega".

Druga teorija, ki oblikuje kvantno gravitacijo, se imenuje zančna kvantna gravitacija. PKG je razmeroma manj ambiciozen in skuša biti predvsem samozavestna teorija gravitacije, ne da bi stremela k veliki združitvi. PKG predstavlja prostor-čas kot tkanino, ki jo tvorijo drobne zanke, od tod tudi ime. Za razliko od teorije strun PKG ne dodaja dodatnih dimenzij.

Čeprav imata obe teoriji svoje prednosti in slabosti, ostaja teorija kvantne gravitacije neodgovorjeno vprašanje, saj nobena teorija ni bila eksperimentalno dokazana. Eksperimentalno preverjanje in potrditev katere od zgornjih teorij ostaja velikanski problem v eksperimentalni fiziki.

Teorija kvantne gravitacije verjetno ne bo imela nobenega učinka pomemben učinek v našem vsakdanje življenjeČe pa bo odkrito in dokazano, bo močan dokaz, da smo naredili velik napredek v znanosti in se lahko premaknemo še naprej proti fiziki črnih lukenj, potovanja skozi čas in črvinih lukenj.

Riemannova hipoteza

Slavni teoretik števil Terence Tao je v enem od svojih intervjujev poimenoval praštevila atomski elementi teorija števil je precej močna lastnost. U praštevila Delitelja sta samo dva, 1 in število samo, in sta zato najpreprostejša elementa v svetu števil. Praštevila so tudi izjemno nestabilna in se ne prilegajo v vzorce. Velike številke(zmnožek dveh praštevil) se uporabljajo za šifriranje milijonov varnih spletnih transakcij. Preprosto faktoriziranje takšne številke bi trajalo večno. Vendar, če nekako razumemo navidezno naključno naravo praštevil in dajmo bolje razumeti njihovo delo, se bomo približali nečemu velikemu in dobesedno razbili internet. Rešitev Riemannove hipoteze bi nas lahko popeljala deset korakov bližje k razumevanju praštevil in bi imela velike posledice za bančništvo, trgovino in varnost.

Kot smo že omenili, so praštevila znana po svojem zapletenem obnašanju. Leta 1859 je Bernhard Riemann odkril, da je število praštevil, ki ne presegajo x – porazdelitvena funkcija praštevil, označena s pi(x) – izraženo s porazdelitvijo tako imenovanih "netrivialnih ničel" funkcije zeta . Riemannova rešitev je povezana s funkcijo zeta in z njo povezano porazdelitvijo točk na premici celih števil, za katere je funkcija enaka 0. Domneva je povezana s specifičnim naborom teh točk, "netrivialnih ničel", za katere se domneva, da ležijo na kritični premici: vse netrivialne zeta ničle so funkcije, ki jih imajo pravi del, enako ½. Ta hipoteza je potrdila več kot milijardo takšnih ničel in lahko razkrije skrivnost, ki zakriva porazdelitev praštevil.

Vsak matematik ve, da Riemannova hipoteza ostaja ena največjih neodgovorjenih skrivnosti. Rešitev ne bo vplivala le na znanost in družbo, ampak avtorju rešitve zagotavlja tudi nagrado v višini milijon dolarjev. To je ena od sedmih velikih skrivnosti tisočletja. Bilo je veliko poskusov dokazati Riemannovo hipotezo, a vsi so ostali neuspešni.

Tardigradni mehanizmi preživetja

Tardigrade so razred mikroorganizmov, ki so v naravi precej pogosti podnebne cone in na kateri koli nadmorski višini naših sedmih celin. Vendar to niso običajni mikroorganizmi: imajo izjemne sposobnosti preživetja. Vzemimo za primer dejstvo, da so to prvi živi organizmi, ki lahko preživijo nevaren vakuum vesolja. Nekaj tardigradk je vstopilo v orbito z raketo Foton-M3 in so bile izpostavljene vsem vrstam kozmično sevanje in se vrnil skoraj nepoškodovan.

Ti organizmi ne morejo le preživeti v vesolju, temveč lahko prenesejo tudi temperature tik nad absolutno ničlo in vrelišče vode. Mirno prenašajo tudi pritisk Marianskega jarka, 11-kilometrske razpoke v Tihem oceanu.

Raziskave združujejo številne neverjetne sposobnosti tardigrade do kriptobioze, anhidrobioze (sušenje) – stanje, pri katerem se presnovna aktivnost izjemno upočasni. Sušenje omogoča bitju, da izgubi vodo in tako rekoč ustavi svoj metabolizem. Ko dobi dostop do vode, tardigrad povrne svoje prvotno stanje in še naprej živi, kot da se ni nič zgodilo. Ta sposobnost mu pomaga preživeti v puščavah in sušah, toda kako temu "malemu vodnemu medvedu" uspe preživeti v vesolju ali ekstremnih temperaturah?

V posušeni obliki tardigradka aktivira številne vitalne funkcije. Molekula sladkorja zavira celično ekspanzijo in proizvedeni antioksidanti nevtralizirajo grožnjo, ki jo predstavljajo molekule, ki reagirajo na kisik in so prisotne v sevanju. vesolje. Antioksidanti pomagajo popraviti poškodovano DNK in ta ista sposobnost pojasnjuje sposobnost tardigradke, da preživi ekstremne pritiske. Čeprav vse te funkcije pojasnjujejo supermoči tardigradk, vemo zelo malo o njihovih funkcijah na molekularni ravni. Tudi evolucijska zgodovina majhnih vodnih medvedov ostaja skrivnost. So njihovi talenti povezani z nezemeljskim izvorom?

Preučevanje tardigradov je morda zanimive posledice. Če bo krionika mogoča, bodo njene uporabe neverjetne. Zdravila in tablete je mogoče shranjevati pri sobni temperaturi in postalo bo mogoče ustvariti superobleke za raziskovanje drugih planetov. Astrobiologi bodo izpopolnili svoje instrumente za še natančnejše iskanje življenja zunaj Zemlje. Če mikroorganizem na Zemlji lahko preživi v tako neverjetnih razmerah, obstaja možnost, da so takšni tardigradi tudi na Jupitrovih lunah in spijo ter čakajo, da jih odkrijejo.

Temna energija in temna snov

Preučevanje snovi na Zemlji lahko primerjamo z brskanjem po peskovniku. Vse snovi, ki jih poznamo, je le okoli 5 % znano vesolje. Preostalo vesolje je "temno" in je večinoma sestavljeno iz "temne snovi" (27 %) in "temne energije" (68 %).

Vsak seznam nerešenih problemov v znanosti bi bil nepopoln, če ne bi omenili skrivnostne temne snovi in temne energije. Temna energija se je pojavila kot predlagani vzrok za širjenje vesolja. Leta 1998, ko sta dve neodvisni skupini znanstvenikov potrdili, da se širjenje vesolja pospešuje, je to ovrglo takrat razširjeno prepričanje, da gravitacija upočasnjuje širjenje vesolja. Teoretiki si še vedno belijo glavo, ko jo poskušajo razložiti, temna energija pa ostaja najverjetnejša razlaga. Toda nihče ne ve, kaj je v resnici. Obstajajo domneve, da je lahko temna energija lastnost prostora, nekakšna kozmična energija ali tekočine, ki prežemajo vesolje, kar nerazložljivo vodi v pospeševanje širjenja vesolja, medtem ko »navadna« energija tega ni zmožna.

Tudi temna snov je čudna stvar. Ne deluje praktično z ničemer, niti s svetlobo, zaradi česar ga je veliko težje zaznati. Temna snov je bila odkrita skupaj z nenavadnostmi v dinamiki nekaterih galaksij. Znana masa galaksije ne more razložiti neskladja z opazovanimi podatki, zato so znanstveniki zaključili, da obstaja neka oblika nevidne snovi, katere gravitacijska sila drži galaksiji skupaj. Temna snov ni bila nikoli opazovana neposredno, vendar so znanstveniki opazovali učinke, ki jih ima z gravitacijskimi lečami (upogibanje svetlobe, ki gravitacijsko vpliva na nevidno snov).

Sestava temne snovi ostaja ena od največje težave v fiziki delcev in kozmologiji. Znanstveniki verjamejo, da je temna snov sestavljena iz eksotičnih delcev – WIMP –, ki svoj obstoj dolgujejo teoriji supersimetrije. Znanstveniki tudi domnevajo, da je temna snov morda sestavljena iz barionov.

Medtem ko obe teoriji temne snovi in temne energije izhajata iz naše nezmožnosti razložiti nekatere opazne lastnosti vesolja, sta v bistvu temeljni sili vesolja in privabljata sredstva za velike poskuse. Temna energija odbija, temna snov pa privlači. Če bo katera od sil prevladala, se bo temu primerno odločila usoda Vesolja – ali se bo širilo ali krčilo. Toda zaenkrat obe teoriji ostajata nejasni, prav tako krivci za njima.