המאה הקודמת, אפילו העשור האחרון, ראתה קפיצות מדהימות בתחום המדע והטכנולוגיה, שכן צברנו הבנה טובה יותר של עולמנו וכיצד הוא מתפקד. אך בעוד שלמדע יש את התשובות לשאלות שאבות אבותינו מעולם לא היו מאמינים שנמצא, עדיין נותרו הרבה שאלות ענק שעדיין לא קיבלו תשובות מספקות לחלוטין.
אלה נעים בין הפילוסופית לפרקטית, מתעלומות מוחלטות לשאלות שהתקרבנו לענות עליהן, אך אינן ממש שם. המשך לקרוא כדי לגלות מה הם. ולכמה חוויות נוספות הקשורות לחלל, בדוק 21 תעלומות על שטח שאיש אינו יכול להסביר.
1 איך בדיוק התחילו החיים?
אל תבינו אותנו כאן לא נכון - לביולוגים אבולוציוניים יש רעיון טוב למדי כיצד התפתחו אורגניזמים מסוימים לאחרים, אך הם עדיין לא יודעים מה בעט בכל זה. איך הגענו מ"מרק הקדמוני "של אבני הבניין לחיים ליצירת תאים המשכפלים את עצמם?
התיאוריה המובילה מזה 50 שנה הייתה שפריקה חשמלית הובילה לתגובות כימיות שיצרו את חומצות האמינו הראשונות, אך המדענים לא מסכימים כולם. יש הסבורים כי הגורם הגורם היה פעולה וולקנית ואחרים חושבים שזה מטאוריטים שהביאו לנו חיים.
2 מדוע אנו חולמים?
"למה?" אולי השאלה הכי קשה לענות על המדע. בני האדם בהחלט חולמים, כפי שמעידים טכנולוגיות הדמיה מתוחכמת של המוח, אך איזו מטרה היא משרתת? מדוע הנוירונים שלנו ממשיכים לירות גם כשגופנו ותודעתנו במנוחה?
מדענים קוגניטיביים משערים כי זיכרון, למידה ורגשות עשויים להיות קשורים ליכולת שלנו לחלום, אך עד כה הם לא מצאו קשרים חותכים שיסבירו את הסרטים הקטנים והמוזרים שהמוח שלנו משחק לנו בזמן שאנחנו ישנים. ואם תמיד תהיתם לאילו חלומות מוזרים אתם ממשיכים להיות בעלי משמעות, בדקו 50 סודות שהחלומות שלכם מנסים לספר לכם.
3 האם יש דפוס מאחורי המספרים הראשוניים?
במקרה ששכחת מאז השיעור האחרון שלך במתמטיקה, מספרים ראשוניים הם אלה המתחלקים רק בעצמם. 1. דוגמאות כוללות את המספרים 3 ו- 7 ו- 3, 169. חשבו עליהם כאל אבני הבניין של המספרים, מכיוון שהם בלתי ניתנים להפחתה מגורמים קטנים יותר. מאפיין זה מאפשר להם לשמש כמפתחות הצפנה לאבטחה דיגיטלית, אך זה אומר גם כי מתמטיקאים לא הצליחו להבחין בדפוס שעבורם המספרים הם ראשוניים, בעיה המכונה ההיפותזה של רימן.
בספירה מ -1 אתה יכול לקבל שלושה מספרים ראשוניים ברצף, אבל אז לעבור ארבעים מספרים או יותר בלי למצוא פריים אחר. ביטול נעילת הפאזל יכול להיות לו השלכות על חברה כמו שלנו שרשתות התקשורת שלה בנויות לחלוטין על מספרים. ואם אתה לא ממש זוכר מה זה מספר ראשוני ואתה רוצה לבדוק אם אתה עדיין יכול לקבל ציון עובר, בדוק 30 שאלות שתצטרך לאייס בכדי לעבור מתמטיקה בכיתה ו '.
4 מה התרופה לסרטן?
Shutterstock
למרבה הצער, לעולם לא נוכל למצוא תרופה אחת לסרטן מכיוון שהמונח "סרטן" חל למעשה על אוסף שלם של מחלות המקודדות לגנים שלנו. כמו שלעולם לא נגב את כל החיידקים מהאדמה, אנו לא יכולים ליצור כדור או זריקה שתרפא את כל סוגי הסרטן.
עם זאת, ככל שאנו ממשיכים להשתפר ולהיטיב גם במניעה וגם בטיפול, נבין טוב יותר את הגורמים שנמצאים בשליטתנו ונלמד כיצד להימנע מהם. למידע נוסף על מה סרטן עושה לגוף, עיין ב 23 סימני אזהרה מסרטן המסתתרים במבט רגיל.
5 האם אנו יכולים לנסוע בזמן?
כולנו, כמובן, נוסעים קדימה בזמן בקביעות, ותורת היחסות המיוחדת של איינשטיין מעלה כי ניתן לדחוס את הזמן כך שאדם שהולך מהר מספיק אולי יוכל לנסוע רחוק לעתיד. בעזרת מושגים כמו חורי תולעת, חלק מהפיזיקאים אף הציעו שאפשר יהיה לבקר בעבר. אבל אם זה היה המקרה, האם אנשים מהעתיד לא יוכלו לחיות בינינו כיום?
איננו יודעים וההשערות הללו אינן ניתנות לבדיקה בתנאים ידועים כיום. כשאנחנו מרחיבים את יכולתנו לראות דרך ולטייל בחלל, אנו עשויים ללמוד יותר ולהבין טוב יותר מה אפשרי.
6 האם היקום שלנו הוא היחיד?
Shutterstock
בדומה לנסיעות בזמן, נסיעות בין ממדיות הן עוד מושג מדע בדיוני אהוב שנראה שמציע פוטנציאל ללא גבול. האם יש באמת יקומים מקבילים שקיימים זה לצד זה? הפרשנות "העולמות הרבים" לפיזיקה קוונטית בהחלט חושבת כך.
על פי תיאוריה זו, כל ההיסטוריה והעתיד האפשריים הם אמיתיים. המציאות היא כמו עץ עם ענפים אינסופיים, ואנחנו זוכים רק לנסוע לאורך אחד. למרבה הצער נראה מאוד לא סביר שנוכל ליצור מכונה שתעביר אותנו ליקום של, למשל, בננות מדברות.
7 מהי בדיוק התודעה?
Shutterstock
מושג התודעה קיים באזור האפור בו המדע פוגש את הפילוסופיה. מהי התכונה הזו שיש לך ואני הגורם לנו להיות מודעים לעצמנו, שמאפשרת לנו לחשוב ולקוות וליצור?
אם היינו יכולים להעביר זרם חשמלי דרך מוח מפורק כך שנראה שהוא מתפקד בדיוק כמו המוח בראשו של אדם חי, האם היינו יכולים לומר שהמוח גם הוא מודע? העובדה שלא נראית דרך אוניברסלית כלשהי לגלות או למדוד תודעה היא זו שהופכת אותה לחמקמקת כל כך מתסכלת. אנחנו לא ממש יכולים להבין את הדבר המאפשר להבין את העולם. ולגבי כמה אמיתות מדהימות שאנו יודעים, ראה 100 עובדות מדהימות אלה על הכל.
8 איפה כל האנטי-חומר?
אנטי חומר הוא מושג קשה לעטוף את הראש - הוא עשוי אטומים עם מטענים חשמליים הפוכים של חומר מקביל. בכל פעם שמדענים הצליחו ליצור כמויות זעירות של אנטי-חומר במעבדה, הם גם יוצרים אותה כמות של חומר, ושני החומרים מבטלים זה את זה במהירות בפרץ אנרגיה.
מה שכל כך מתחלחל בניסויים האלה הוא שמדענים מבצעים אותם בניסיון להבין את המפץ הגדול, שנחשב שיצר את כל החומר ביקום. עם זאת, אם יצירת חומר פירושה יצירת כמות שווה של אנטי-חומר בו זמנית, מדוע היקום שלנו - מלא חומר כמו שהוא - קיים בכלל? לאן נעלם כל האנטי-חומר הזה, ומדוע הוא לא ביטל את העניין?
9 מדוע היקום כה כבד?
כאשר האסטרופיסיקאים מתיישבים לחשב נוסחה רחבה כדי לתאר את אופן התנהלות היקום, הם יכולים לעשות עבודה מדויקת למדי… אם הם מניחים שיש כמות עצומה של מסה בחוץ שאנחנו עדיין לא יכולים לזהות.
החומר הבלתי נראה הזה, או "החומר האפל", מהווה כ -95% מהמסה ביקום, ובכל זאת איננו יודעים מה הוא, היכן הוא נמצא, או מדוע איננו יכולים לצפות בו. אסטרונומים אפילו נתקלו בראיות ל"אנרגיה אפלה "שדוחפת את היקום להתרחב.
האם נוכל ליצור אנרגיה באותה דרך שמש עושה?
Shutterstock
לא כל תעלומות המדע מופשטות כמו חומר אפל; חלקם מעשיים כמו למצוא דרך לייצר חשמל. מכיוון שאנו יודעים כי דלקים מאובנים מוגבלים, עלינו למצוא דרך מתחדשת ונקייה לייצור אנרגיה.
אנו יודעים כיצד הכוכבים עושים זאת - על ידי פיצול או מיזוג מולקולות יחד - אך עדיין לא מצאנו דרך לשחזר אותה בבטחה בקנה מידה אנושי. אם אנו יכולים למצוא דרך ליצור אנרגיה על ידי פיצול מים למימן וחמצן, יתכן שמצאנו את הגביע הקדוש של אנרגיה מתחדשת.
11 כיצד אנו חיים עם חיידקים?
התפתחות אנטיביוטיקה היא ככל הנראה התגלית המשמעותית ביותר ברפואה המודרנית, מכיוון שהיא לא רק מרפאת חלק מהמחלות ישירות, אלא גם הופכת את הפציעות והניתוחים לבלתי נשכחים לאין שיעור.
עם זאת, שימוש יתר באנטיביוטיקה גרם לחיידקים להתפתח לצורות שהתרופות שלנו אינן יכולות להכות. כיצד אנו מתגברים על בעיה זו מבלי להיכנס למעין מירוץ חימוש עם חיידקים או להרוג את החיידקים הטובים שאנו צריכים לחיות ידרוש המשך לימוד של DNA חיידקי. למרבה הפלא, אנו עדיין מגלים חיידקים חדשים במקומות לא נחקרים כמו קרקעית האוקיאנוס העמוקה.
12 האם האוקיאנוס הוא הגבול הסופי האמיתי?
Shutterstock
אם כבר מדברים על האוקיאנוס העמוק, ביולוגים ימיים מעריכים כי בדקנו רק כ -5% מקרקעית הים. במקומות רבים, הרצפה כה עמוקה והמים שמעליה מעומקים כה כבדים עד כי עלינו לשלוח בדיקות בלתי מאוישות כדי לצלם תמונות ודגימות שנלמד עבורנו.
האורגניזמים שמצאנו עד כה הם, במונחים מדעיים, פשוט מוזרים. יש תולעי צינור שחיות על פתחי גופרית ודגים עם ראשים שקופים וחומר שעשוי לעזור בטיפול במחלת האלצהיימר. מה עוד לא מצאנו? ראו מה עוד אינכם יודעים על האוקיאנוס, וראו 30 עובדות על אוקיינוסים בעולם אשר יפוצצו את דעתכם.
13 האם עלינו למות?
אנו כבר חיים הרבה יותר חיים - ובריאים יותר - ממה שאבות אבותינו עשו, אז האם יש גבול לכמה זמן המדע יכול להאריך חיי אדם? כמובן, עיכוב המוות ומניעתו לחלוטין הם שני דברים שונים זה מזה, אך ההבנה ההולכת וגוברת שלנו להזדקנות, מחלות ו- DNA משלנו דוחפת את הגבול העליון של תוחלת החיים שלנו. מדענים כבר מצאו דרכים להפוך את ההזדקנות בתאים בודדים, אך הם עדיין דרך ארוכה מלתרגם מחקר זה להליך רפואי שמיש.
14 כמה מחשבים יכולים להיות מהירים וקטנים?
תמונה דרך ויקיפדיה
השוואה בין מחשבי כרטיסי האגרוף בגודל החדר של שנות ה -60 לטלפונים שאנו נושאים כעת בכיסנו היא כמעט קומית. למתכנתים שלפני 50 שנה, סמארטפון נראה כמו המדע הבדיוני המופלא ביותר. האם מגמה זו עתידה להימשך? האם מחשבים יהיו קטנים וחזקים לאין שיעור?
אף כי טרנזיסטורים הופכים למהירים ככל שהם מתכווצים, אנו מתקרבים לגבול הדרוש להעברת חשמל. עם זאת, אם מדעני מחשבים יוכלו ליצור שבבים שמתקשרים על ידי אנרגיית אור במקום אנרגיה חשמלית, הגבול הזה יתפוגג.
15 האם בינה מלאכותית תתרחש?
כמובן, יש לנו עכשיו מכונות שניתן לכנות "רובוטים" כראוי - הם עושים דברים כמו לבנות את המכוניות שלנו ולארוז את הממתקים שלנו. עם זאת, כאשר רוב האנשים מדברים על רובוטים, הם מתייחסים למכונות עם בינה מלאכותית.
באופן משעשע, מדענים אמרו כי טכנולוגיית ה- AI היא ככל הנראה כ-15-20 שנה בעתיד מאז שנות השישים. בעיה אחת היא כיצד להגדיר הצלחה - האם מדובר בהדמת התנהגות אנושית או שיפור במיומנויות אנושיות כמו זיהוי תבניות? הכניסו את הנושא הקוצני של התודעה ועדיין יש יותר שאלות מתשובות בכל הנוגע ל- AI דמוי אדם. כדי לגלות מה הדברים האחרים שמומחים אומרים שלא נראה, בדוק 20 טכנולוגיות חיזוי ארוך שלעולם לא יקרה.
16 כמה גדולה תשיג האוכלוסייה?
החל משנת 1987 היו על פני כדור הארץ 5 מיליארד בני אדם. העברנו 6 מיליארד בשנת 1999 ו- 7 מיליארד בשנת 2011, וההערכות הטובות ביותר מראות שאנחנו עוברים 8 מיליארד עד 2023. אז… האם יש גבול?
מרבית המדענים טוענים שיש, אך הם נבדלים זה מזה בכל מה שקובע הגבול הזה ועד כמה נגיע אליו. זה צפוי שמשאבים לא מספיקים יאטו את גידול האוכלוסייה אחרי 2037, אבל איך בדיוק זה ייראה עומד לדיון. מזון, מים נקיים ודלק הם גורמים מגבילים, אז עד כמה אוכלוסיית העולם שלנו יכולה לתמוך לאורך זמן ממושך? אם אתה רוצה לדעת למה עלינו להיערך, בדוק 30 דברים שמדענים אומרים שיקרה אם האוכלוסייה תישאר מתרחבת.
17 האם נדע אי פעם הכל?
שאלה זו מגיעה ללב השיטה המדעית: התבוננות בתופעה, יצירת מודל או נרטיב המתאר את התופעה, ושימוש במודל זה כדי לבצע תחזיות. עם זאת, המדע של מאות השנים האחרונות עלה על מה שאנחנו יכולים לראות בעין בלתי מזוינת, ולכן תגליות חדשות הסתמכו על טכנולוגיה מורכבת יותר ויותר. הכלים שיש לנו לא מושלמים ולכן מוגבלים, אז כמה אנחנו באמת יכולים לדעת? אנו לעולם לא נוכל ליצור מודל שמתאר את הכל, אך כמה קרוב אנו יכולים להגיע?
18 כמה גדול היקום?
כרגע אנו יכולים להשתמש בטלסקופים מסוגים שונים כדי "לראות" כ 46.5 מיליארד שנות אור לכל כיוון. עם זאת, אף מדען לא חושב שהיקום מפסיק להתקיים במרחק שאנחנו כבר לא יכולים לצפות בו. כמה רחוק אם כן הוא נמשך?
אם היקום שטוח, הוא יכול להיות אינסופי. אם יש לו עקומה אליו, אם כי, אפילו אחד קטן מכפי שהמכשירים שלנו יכולים לזהות, זה יכול להיות צורת כדור ולכן מוגבל. ככל שהטכנולוגיה שלנו תשתפר, סביר להניח שנוכל לראות רחוק יותר, אך לעולם לא נדע בוודאות היכן היא מסתיימת.
19 מה קרה לפני המפץ הגדול?
בעוד שהמלה "המפץ" מעלה בראשכם פיצוץ, המפץ הגדול מתואר טוב יותר כרגע שהחלל עצמו החל להתרחב והפיזיקה כפי שאנו מכירים שהחל. הבעיה היא שאנחנו זקוקים לפיזיקה עצמה כדי לתאר את היקום, ולכן לשאול איך היה היקום לפני שהפיזיקה היא כמו לשאול מה דרומית לקוטב הדרומי.
יתכן שמכניקת הקוונטים יכולה לתאר את היקום לפני המפץ הגדול, אך איננו יודעים בוודאות כי החוקים הללו היו קיימים לפני חוקי הפיזיקה.
20 האם אנו יכולים להוריד את מוחנו למחשבים?
Shutterstock
זו שאלה אחת שלגביה מדענים מקווים לקבל תשובה בעשורים הקרובים. ככל שמחשבים גוברים במהירות ובמורכבות, אנו מתקרבים ליום בו הטכנולוגיה המלאכותית יכולה לקרב את כוחו של המוח האנושי.
כמובן שיש כמה מכשולים משמעותיים: מחשבי-על לא יכולים לבצע חישובים מרובים בו זמנית, וכמות הזיכרון הדרושה למהירות העיבוד הנכונה תהיה עצומה. בנוסף, אף שהיכולת שלנו למפות את המוח לסינפסה השתפרה, אנו עדיין רחוקים שנים לאחר שנוכל להעתיק ולהדביק מוח אנושי.
21 עד כמה אדם יכול להיות חכם?
Shutterstock
לפני שמישהו יכול לענות על שאלה זו, עליהם להסתפק בהגדרה של אינטליגנציה. האם זה מנת משכל בלבד? זיכרון? היכולת לבצע מספר משימות מורכבות בו זמנית? היכולת ליצור?
אם תבחר מנת משכל, מכיוון שהיא אכן מציעה ערך מוחשי, שימו לב שזו שיטה להשוואה, כך שה מנת המשכל הגבוה "האפשרי" הוא רק גבוה כמו האדם החכם ביותר בעולם כיום. כמו כן, זכור כי מנת המשכל יכולה להשתנות ועשויה להיות מושפעת מגורמים תרבותיים. אולי השאלה שעלינו לשאול במקום זאת היא "מה המשמעות של להיות חכם?"
האם האם נצליח אי פעם לחזות קריסות כלכליות?
כלכלה היא גם מדע, אם כי תחזיותיה טרם הוכיחו ערך בסולם מאקרו. בעקבות המשבר הכלכלי של 2008 שאלו אנשים רבים "איך איש לא ראה את זה מתרחש?"
האמת, כמובן, היא שמעט כלכלנים עשו זאת, אך האנשים האלה אינם בהכרח גאונים נדירים בתחום - הנתונים והמודלים שלהם לחיזוי פשוט צפו במקרה זה.
כלכלה מקיפה כל כך הרבה משתנים, מתמטיים ופסיכולוגיים כאחד, עד שקשה לנחש מה יעשו מערכות פיננסיות שלמות כמו לנחש את כל הבחירות שאדם יחיד יבצע במהלך חייהם. החישובים שלנו עשויים להשתפר ככל שצבור נתונים רבים יותר, אך ההצטלבות של מגבלות מדעיות עם חוסר יכולת חיזוי אנושית פירושה שלעולם לא יהיה לנו מודל לכלכלה כמו שאנחנו עושים למשל, שכפול של תא.
23 מה הופך אותנו לאנושיים?
אנו יודעים באופן אינסטינקטיבי אם אורגניזם או מכונה הם אנושיים או לא. לבעלי חיים כמו תוכים ודולפינים יש אולי משהו שמתקרב לאינטליגנציה אנושית, אך מעטים יטענו שזה לבד הופך אותם לאנושיים. אנשים גם לא יאמרו כי השימפנזים, קרובי משפחתנו הקרובים ביותר עמם אנו חולקים 96% מהחומר הגנטי שלנו, שווים לחלוטין לאנשים.
איפה קו הפרדה? היינו יודעים זאת אם היינו רואים את זה? האם אישיות יכולה להיות אפשרית מחוץ להומו ספיינס ספיינס ? אין לנו מבחן סופי שיכול לתת תשובה כן או לא.
24 האם זה טבע או טיפוח?
רק מכיוון ששאלה זו היא שאלה ישנה לא אומר שהיא עדיין לא רלוונטית. אנו מבינים גנטיקה יותר טוב מאי פעם, אך כמה ממי שאנחנו מגיע מה- DNA שלנו וכמה מגיע מהסביבה שגדלנו בה?
שיקולים אתיים מגבילים מדענים מבחינת הניסויים - זה יהיה אכזרי ללא ספק לגדל תינוק בקופסה ללא אינטראקציה מכל סוג שהוא - כך שלעולם לא נדע בוודאות. עם זאת, כמו תמיד, ישנו הכרה בהבנה ככל שאפשר.
האם יש תיאוריה אחידה לפיזיקה?
הפיזיקה שאתה בטח מכיר, לפחות במונחים בסיסיים מאוד, היא זו שאתה לומד בתיכון - מסה, מהירות, כוח משיכה וכו '. איינשטיין לקח את ענף הפיזיקה הזה לקיצוניות והשתמש בתורת היחסות הכללית כדי לתאר את שני המרחב והזמן. עם זאת, כשמנסים לתאר את אופן ההתנהגות של החלקיקים הקטנים ביותר בתת-אטום, אתה זקוק למכניקת הקוונטים.
הבעיה באה כשמנסים להשתמש במכניקת הקוונטים כדי לתאר גלקסיות או תורת היחסות הכללית כדי לתאר אטומים; מה שאנחנו רואים פשוט לא תואם את מה שהתיאוריות האומרות שצריך לקרות. כשפיזיקאים מזכירים "תיאוריה מאוחדת", על זה הם מדברים - דרך לקשר תורת היחסות הכללית למכניקת הקוונטים הגיונית לשניהם. לטיפים וטריקים כיצד לחיות חיים מאושרים, בדוק כיצד להיות מאושרים, לדברי אלברט איינשטיין.
26 מה קורה בתוך חור שחור?
חורים שחורים הם המקום בו נפגשות היחסות הכללית ומכניקת הקוונטים. כשכוכב מסיבי מת, הוא קורס על עצמו, הופך להיות כל כך קטן וצפוף שהוא מהווה ייחודיות. כוח המשיכה סביב משהו כבד כל כך חזק שאפילו אור לא יכול לברוח, נותן לחורים שחורים את שמם.
תורת היחסות הכללית מתארת את מה שאנו יכולים לראות בחורים שחורים, אך כדי להבין מה קורה באופק האירועים שלהם, אנו זקוקים כנראה למכניקת הקוונטים. לרוע המזל, מכיוון שאנחנו עדיין לא יכולים "לתרגם" מושגים אלה בין שני סוגי הפיזיקה, קשה אפילו ליצור תיאוריה מוצקה של מה שאנחנו עדיין לא יכולים לזהות.
27 האם אנו לבד ביקום?
Shutterstock
"החלל הוא גדול", כתב הסופר דאגלס אדמס. "ממש גדול. אתה פשוט לא תאמין עד כמה זה גדול, ענקי, מדהים מאוד."
איך באמת אנו אומרים שאין חיים אחרים שם רק בדקנו את החלק הגדול ביותר שבהם? אנו יודעים שכמה כוכבי לכת או ירחים אחרים מכילים חמצן ומים נוזליים. שמענו אפילו כמה אותות ממרחב המרחב העמוק שמדענים לא הצליחו להסביר.
עד כה לא נתקלנו בשום הוכחה מוחלטת לחיים - אפילו אורגניזמים חד-תאיים - שמתפתחים בשום מקום מלבד אדמה, אבל זה יהיה שיא ההובריס להכריז שפירושו שלעולם לא נצליח. אם אתה רוצה ללמוד על חייהם המטורפים של אלה שחוקרים חלל, בדוק 27 דברים מטורפים שאסטרונאוטים צריכים לעשות.
