Abad terakhir - hanya sedekad yang lalu, bahkan telah menyaksikan lonjakan ke hadapan dalam sains dan teknologi, kerana kami telah mendapat pemahaman yang lebih baik tentang dunia kita dan bagaimana ia berfungsi. Tetapi sementara sains mempunyai jawapan untuk pertanyaan nenek moyang kita tidak akan pernah percaya yang kita fikirkan, masih ada banyak persoalan besar yang masih belum mendapat jawapan yang memuaskan.
Ini terdiri dari falsafah kepada praktikal, dari misteri yang menyeluruh kepada soalan-soalan yang kami telah hampir menjawab tetapi tidak cukup di sana. Teruskan membaca untuk mengetahui apa yang mereka ada. Dan untuk lebih banyak pertunjukan yang berkaitan dengan ruang, lihat 21 Misteri tentang Space No One Can Explain.
1 Bagaimana sebenarnya kehidupan bermula?
Jangan salah faham kita di sini-ahli biologi evolusi mempunyai idea yang cukup baik bagaimana organisme tertentu berkembang menjadi orang lain, tetapi mereka masih tidak tahu apa yang menendangnya. Bagaimanakah kita dapat dari sup "primordial" bangunan blok kehidupan ke pembentukan sel-sel yang mereplikasi diri?
Teori utama selama 50 tahun terakhir adalah bahawa pelepasan elektrik membawa kepada reaksi kimia yang mencipta asid amino pertama, tetapi para saintis tidak semua bersetuju. Ada yang fikir faktor penyebabnya adalah tindakan gunung berapi dan yang lain menganggap ia mungkin meteorit yang membawa kehidupan kepada kita.
2 Mengapa kita bermimpi?
"Kenapa?" mungkin persoalan yang paling sukar untuk dijawab oleh sains. Manusia pasti mimpi, seperti yang dibuktikan oleh teknologi pengimejan otak yang canggih, tetapi apa maksudnya berfungsi? Kenapa neuron kita terus menembak walaupun badan kita dan minda sedar berehat?
Para saintis kognitif berteori bahawa ingatan, pembelajaran, dan emosi mungkin terikat dengan keupayaan kita untuk bermimpi, tetapi setakat ini, mereka tidak dapat menemukan pautan konklusif yang akan menjelaskan filem-filem kecil ganjil otak kita bermain untuk kita semasa kita tidur. Dan jika anda selalu tertanya-tanya apa yang bermimpi-mimpi yang aneh itu, anda terus menerangkan, lihat 50 Rahsia Impian Anda Berusaha Beritahu Anda.
3 Adakah terdapat corak di sebalik nombor perdana?
Sekiranya anda terlupa sejak kelas matematik terakhir anda, bilangan prima ialah yang dapat dibahagikan dengan sendirinya dan 1. Contohnya termasuk nombor 3 dan 7 dan 3, 169. Fikirkan mereka sebagai blok bangunan nombor, kerana mereka tidak dapat diatasi dengan faktor yang lebih kecil. Harta ini membolehkan mereka berfungsi sebagai kunci penyulitan untuk keselamatan digital, tetapi ia juga bermakna bahawa ahli matematik tidak dapat melihat corak nombor mana yang menjadi perdana, masalah yang dikenali sebagai Hipotesis Riemann.
Mengira dari 1, anda boleh mempunyai tiga nombor perdana berturut-turut, tetapi kemudian pergi ke empat puluh atau lebih nombor tanpa mencari perdana lain. Membuka kunci teka-teki ini boleh menyebabkan konsekuensi bagi masyarakat seperti kita yang rangkaian komunikasi sepenuhnya dibina pada nombor. Dan jika anda tidak ingat berapa nombor perdana dan anda ingin melihat jika anda masih boleh mendapatkan gred lulus, periksa 30 Soalan yang Anda Perlu Ace untuk Lulus Grade 6 Matematik.
4 Apakah ubat untuk kanser?
Shutterstock
Sayangnya, kita tidak akan dapat mencari ubat tunggal untuk kanser kerana istilah "kanser" sebenarnya terpakai untuk keseluruhan koleksi penyakit yang dikodkan ke dalam gen kita. Sama seperti kita tidak akan menghapus semua bakteria di bumi, kita tidak boleh membuat pil atau tembakan yang akan menyembuhkan semua jenis kanser.
Walau bagaimanapun, semasa kita terus menjadi lebih baik dan lebih baik pada pencegahan dan rawatan, kita akan lebih memahami faktor-faktor yang berada dalam kawalan kita dan belajar bagaimana untuk mengelakkannya. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai apa yang kanser lakukan kepada tubuh, lihat 23 Tanda Peringatan Kanker Menyembunyikan di Pandangan Sempurna.
5 Bolehkah kita bergerak melalui masa?
Sudah tentu kita, perjalanan ke hadapan melalui masa yang tetap, dan teori relativiti khas Einstein mengemukakan bahawa masa boleh dikompresi sedemikian rupa sehingga seseorang yang cukup pantas mungkin dapat melakukan perjalanan jauh ke masa depan. Menggunakan konsep seperti ulat lubang, sesetengah ahli fizik telah mencadangkan bahawa ia mungkin dapat melawat masa lalu. Tetapi jika itu berlaku, tidakkah orang dari masa depan dapat hidup di kalangan kita hari ini?
Kita tidak tahu, dan hipotesis ini hanya tidak boleh diuji di bawah keadaan yang diketahui hari ini. Apabila kita mengembangkan keupayaan kita untuk melihat dan mengembara di ruang angkasa, kita mungkin belajar lebih banyak dan lebih memahami apa yang mungkin.
6 Adakah alam semesta kita satu-satunya?
Shutterstock
Sama seperti perjalanan masa, perjalanan interdimensi merupakan satu lagi konsep sains fiksyen yang disukai yang menawarkan potensi tanpa batas. Adakah sebenarnya alam semesta sejajar di luar sana, wujud bersama dengan kita sendiri? Tafsiran "banyak dunia" fizik kuantum tentu difikirkan demikian.
Mengikut teori ini, semua sejarah dan masa depan mungkin berlaku. Realiti adalah seperti pokok dengan cawangan tak terhingga, dan kita hanya dapat melakukan perjalanan ke bawah. Malangnya, nampaknya kita tidak boleh membuat mesin yang akan membawa kita ke alam semesta, contohnya, bercakap pisang.
7 Apa sebenarnya kesedaran?
Shutterstock
Konsep kesedaran wujud di kawasan kelabu di mana sains memenuhi falsafah. Apakah kualiti yang anda dan saya ada yang menjadikan kita sedar tentang diri kita, yang membolehkan kita berfikir dan berharap dan mencipta?
Sekiranya kita boleh menjalankan arus elektrik melalui otak yang tidak tersembunyi sehingga kelihatannya berfungsi sama seperti otak di kepala orang yang hidup, bolehkah kita mengatakan bahawa otak juga sedar? Hakikat bahawa tidak terdapat cara sejagat untuk mengesan atau mengukur kesedaran adalah perkara yang membuatnya sangat sukar difahami. Kita tidak dapat memahami perkara yang membolehkan kita memahami dunia. Dan untuk beberapa fakta yang menakjubkan yang kita tahu, lihat 100 Fakta Awesome Mengenai Segala-galanya.
8 Di manakah semua antimatter?
Antimatter adalah konsep yang sukar untuk membungkus kepala anda-ia terbuat dari atom dengan caj elektrik yang bertentangan dengan perkara yang sama. Apabila ahli-ahli sains berjaya membuat jumlah antimatter (kecil) dalam makmal, mereka juga mencipta jumlah bahan yang sama, dan kedua-dua bahan dengan cepat membatalkan satu sama lain dalam satu letupan tenaga.
Apa yang begitu membingungkan mengenai eksperimen ini adalah bahawa saintis melakukan mereka dalam usaha untuk memahami Big Bang, yang dianggap telah mencipta semua perkara di alam semesta. Walau bagaimanapun, jika mencipta perkara bermakna mewujudkan jumlah antimatter yang sama pada masa yang sama, mengapa alam semesta kita yang penuh dengan materi seperti itu wujud-sama sekali? Di mana semua antimatter itu pergi, dan mengapa ia tidak membatalkan perkara itu?
9 Mengapa alam semesta begitu berat?
Apabila astrofizik duduk untuk mengira rumus yang luas untuk menerangkan cara alam semesta berlaku, mereka boleh melakukan pekerjaan yang agak tepat… jika mereka mengandaikan bahawa terdapat banyak jisim di luar sana yang kita tidak dapat mengesan lagi.
Perkara-perkara yang tidak kelihatan atau "perkara gelap" menyumbang kira-kira 95% daripada jisim di alam semesta, tetapi kita tidak tahu apa itu, di mana ia berada, atau mengapa kita tidak dapat melihatnya. Ahli astronomi bahkan mendapati bukti "tenaga gelap" yang mendorong alam semesta untuk berkembang.
10 Bolehkah kita membuat tenaga dengan cara yang sama seperti matahari?
Shutterstock
Tidak semua misteri sains adalah sebagai abstrak sebagai perkara gelap; sesetengah adalah praktikal seperti mencari jalan untuk menghasilkan elektrik. Oleh kerana kita tahu bahawa bahan api fosil adalah terhad, kita perlu mencari cara yang boleh diperbaharui dan bersih untuk menghasilkan tenaga.
Kita tahu bagaimana bintang melakukannya-dengan memisahkan atau menghancurkan molekul-tetapi kita masih belum mencari cara untuk membiaknya secara selamat pada skala manusia. Sekiranya kita dapat mencari jalan untuk mencipta tenaga dengan memecah air menjadi hidrogen dan oksigen, kita mungkin telah mendapati gravili suci tenaga boleh diperbaharui.
Bagaimana kita hidup dengan bakteria?
Pengembangan antibiotik adalah penemuan yang paling penting dalam perubatan moden, kerana ia bukan hanya menyembuhkan beberapa penyakit secara langsung, tetapi juga membuat kecederaan dan pembedahan jauh lebih selamat.
Walau bagaimanapun, berlebihan antibiotik telah menyebabkan beberapa bakteria berkembang menjadi bentuk ubat-ubatan kita tidak dapat ditewaskan. Bagaimana kita mengatasi masalah ini tanpa memasuki satu jenis perlumbaan senjata dengan kuman atau membunuh bakteria yang baik yang kita perlu hidup akan memerlukan kajian berterusan DNA bakteria. Hebatnya, kami masih menemui bakteria baru di tempat-tempat yang belum diterokai seperti lantai laut dalam.
12 Adakah lautan merupakan perbatasan sebenar?
Shutterstock
Bercakap lautan yang dalam, ahli biologi marin menganggarkan bahawa kita hanya menjelajah sekitar 5% dari dasar laut. Di banyak tempat, lantai sangat mendalam dan air di atasnya begitu berat sehingga kita perlu menghantar probe tanpa pemandu untuk menangkap imej dan sampel untuk kita belajar.
Organisma yang kami dapati setakat ini, dalam istilah saintifik, agak aneh. Terdapat cacing tiub yang hidup di atas belerang sulfur dan ikan dengan kepala telus dan bahan yang mungkin membantu merawat penyakit Alzheimer. Apa lagi yang belum kita jumpa? Lihat apa lagi yang anda tidak tahu tentang lautan, dan lihat 30 Fakta Mengenai Lautan Dunia yang Akan Meniup Pikiran Anda.
13 Adakah kita perlu mati?
Kita sudah hidup lebih lama-dan hidup lebih sihat daripada nenek moyang kita, jadi ada batasan sejauh mana sains boleh memanjangkan nyawa manusia? Sudah tentu, menangguhkan kematian dan menghalanginya sama sekali adalah dua perkara yang sangat berbeza, tetapi pemahaman kita tentang penuaan, penyakit, dan DNA kita sendiri mendorong batas atas kehidupan kita. Para saintis telah menemui cara untuk membalikkan penuaan dalam sel individu, tetapi mereka masih jauh dari menerjemahkan penyelidikan ke dalam prosedur perubatan yang boleh digunakan.
14 Seberapa cepat dan kecil boleh komputer?
Imej melalui Wikipedia
Membandingkan komputer kad punch saiz pada tahun 1960-an ke telefon yang kini kami bawa dalam kantong kami hampir lucu. Kepada para pengatur cara 50 tahun lalu, telefon pintar akan kelihatan seperti fiksyen sains yang paling luar biasa. Adakah trend ini akan berterusan? Adakah komputer menjadi lebih kecil dan lebih berkuasa?
Walaupun transistor menjadi lebih pantas apabila mereka mengecut, kami menghampiri had yang diperlukan untuk memindahkan elektrik. Walau bagaimanapun, jika saintis komputer boleh membuat cip yang berkomunikasi dengan tenaga cahaya bukannya tenaga elektrik, had itu akan hilang.
15 Adakah kecerdasan artificial berlaku?
Sudah tentu, kita mempunyai mesin sekarang yang boleh dipanggil "robot" dengan tepat-mereka melakukan perkara seperti membina kereta dan pakej gula-gula kita. Walau bagaimanapun, apabila kebanyakan orang bercakap tentang robot, mereka merujuk kepada mesin dengan kecerdasan buatan.
Dengan menghairankan, saintis mengatakan bahawa teknologi AI mungkin kira-kira 15-20 tahun pada masa akan datang sejak 1960-an. Satu masalah adalah bagaimana untuk menentukan kejayaan-adakah ia meniru tingkah laku manusia atau meningkatkan kemahiran manusia seperti pengiktirafan corak? Bawa dalam kesakitan subjek berduri dan masih banyak lagi soalan daripada jawapan apabila datang kepada manusia seperti AI. Untuk mengetahui apa yang dikatakan pakar-pakar lain yang tidak akan kita lihat, periksa 20 Teknologi Berperkiraan yang Tidak Akan Terjadi.
16 Berapa besar penduduknya akan mendapat?
Setakat 1987, terdapat 5 bilion manusia di planet ini. Kami lulus 6 bilion pada tahun 1999 dan 7 bilion pada tahun 2011, dan anggaran terbaik menunjukkan kami melewati 8 bilion menjelang 2023. Jadi… adakah had?
Kebanyakan saintis berpendapat bahawa ada, tetapi mereka berbeza apabila mencapai hadnya dan berapa lama kita akan mencapainya. Diharapkan sumber yang tidak mencukupi akan melambatkan pertumbuhan penduduk selepas tahun 2037, tetapi apa yang sebenarnya akan kelihatan seperti perdebatan. Makanan, air bersih dan bahan api adalah faktor yang membatasi, jadi berapa besar populasi yang dapat menyokong planet kita untuk sebarang tempoh masa yang berterusan? Jika anda ingin tahu apa yang perlu kami persiapkan, periksa 30 Perkara Ahli-ahli sains Katakan Akan Terjadi jika Penduduk Terus Berpanjangan.
17 Adakah kita akan tahu segala-galanya?
Persoalan ini menjadi inti dari kaedah saintifik: memerhatikan fenomena, mencipta model atau naratif yang menggambarkan fenomena, dan menggunakan model itu untuk membuat ramalan. Walau bagaimanapun, sains beberapa abad yang lalu telah melampaui apa yang dapat kita perhatikan dengan mata kasar, sehingga penemuan baru bergantung pada teknologi yang semakin rumit. Alat yang kita ada tidak sempurna dan oleh itu terhad, jadi berapa banyak yang kita boleh tahu? Kita mungkin tidak dapat membuat model yang menggambarkan segala-galanya, tetapi sejauh mana kita boleh mendapatkannya?
18 Seberapa besar alam semesta?
Kini, kita boleh menggunakan teleskop pelbagai jenis untuk "melihat" kira-kira 46.5 bilion tahun cahaya di setiap arah. Walau bagaimanapun, tiada saintis berfikir bahawa alam semesta berhenti sedia ada pada jarak yang kita tidak dapat melihatnya lagi. Sejauh mana, adakah ia melanjutkan?
Sekiranya alam semesta adalah rata, ia secara teoritis boleh menjadi tak terhingga. Jika ia mempunyai sebarang lengkung padanya, walaupun, satu lebih kecil daripada instrumen kami dapat mengesan, ia boleh menjadi bentuk sfera dan oleh itu terhad. Apabila teknologi kami bertambah baik, kami mungkin akan dapat melihat lebih jauh, tetapi kami mungkin tidak tahu pasti di mana ia berakhir.
19 Apa yang berlaku sebelum Big Bang?
Walaupun perkataan "bang" mengingatkan kepada letupan, Big Bang lebih baik digambarkan sebagai saat ruang itu mula berkembang dan fizik seperti yang kita ketahui. Masalahnya adalah bahawa kita memerlukan fizik sendiri untuk menggambarkan alam semesta, jadi bertanya apa alam semesta seperti sebelum fizik adalah seperti bertanya apa yang selatan di Kutub Selatan.
Mekanisme kuantum mungkin dapat menggambarkan alam semesta sebelum Big Bang, tetapi kita tidak tahu dengan pasti bahawa undang-undang itu ada di tempat sebelum undang-undang fizik.
Bolehkah kita memuatkan otak kita ke dalam komputer?
Shutterstock
Ini adalah satu persoalan yang mana ahli-ahli sains berharap mempunyai jawapan dalam beberapa dekad akan datang. Apabila komputer meningkat dengan kelajuan dan kerumitan, kami semakin hampir pada hari apabila teknologi tiruan dapat memperkecil kuasa otak manusia.
Sudah tentu, terdapat beberapa halangan penting: superkomputer tidak boleh menjalankan pengiraan serentak secara serentak, dan jumlah memori yang diperlukan untuk kelajuan pemprosesan yang betul akan menjadi sangat besar. Selain itu, sementara keupayaan kami memetakan otak ke sinaps telah bertambah baik, kami masih bertahun-tahun dari dapat menyalin dan menyisipkan minda manusia.
21 Betapa bijaknya seseorang boleh menjadi?
Shutterstock
Sebelum sesiapa sahaja dapat menjawab soalan ini, mereka harus menyelesaikan definisi kecerdasan. Adakah ia hanya IQ? Memori? Keupayaan untuk melakukan beberapa tugas yang kompleks pada masa yang sama? Keupayaan untuk mencipta?
Jika anda memilih IQ, kerana ia menawarkan metrik yang ketara, sedar bahawa ia adalah satu kaedah perbandingan, jadi IQ tertinggi "mungkin" hanya setinggi manusia paling bijak semasa di dunia. Juga, ingat bahawa IQ boleh berubah dan mungkin dipengaruhi oleh faktor kebudayaan. Mungkin persoalan yang perlu kita tanyakan ialah, "Apa maksudnya pintar?"
22 Adakah kita akan dapat meramalkan kemalangan ekonomi?
Ekonomi juga sains, walaupun ramalannya masih belum membuktikan bernilai pada skala makro. Berikutan krisis kewangan 2008, ramai orang bertanya, "Bagaimana tidak ada orang yang melihatnya datang?"
Kebenaran, sudah tentu, adalah beberapa ahli ekonomi yang melakukannya, tetapi orang-orang itu tidak semestinya genius yang jarang berlaku dalam bidang-data dan model mereka untuk ramalan hanya berlaku dengan betul dalam hal ini.
Ekonomi merangkumi banyak pembolehubah, baik matematik dan psikologi, yang sukar untuk meneka apa yang keseluruhan sistem kewangan akan lakukan kerana meneka semua pilihan yang akan dibuat oleh seseorang dalam seumur hidup mereka. Pengiraan kami mungkin bertambah baik apabila kita mengumpulkan lebih banyak data, tetapi persimpangan batasan saintifik dengan ketidakpastian manusia mungkin bermakna kita tidak akan mempunyai model untuk ekonomi seperti yang kita lakukan untuk mengatakan bahawa replikasi sel.
23 Apa yang menjadikan kita manusia?
Kita tahu secara naluri sama ada organisma atau mesin adalah manusia atau tidak. Haiwan seperti burung kakak tua dan lumba-lumba mungkin mempunyai sesuatu yang mendekati kecerdasan manusia, tetapi hanya sedikit yang berpendapat bahawa sendirian menjadikan mereka manusia. Tidak juga orang mengatakan bahawa cimpanzi, saudara terdekat kita yang kita berkongsi 96% bahan genetik kita, sama dengan manusia.
Di manakah garis pemisah? Adakah kita tahu jika kita melihatnya? Adakah keperibadian mungkin di luar Homo sapiens sapiens ? Kami tidak mempunyai ujian muktamad yang boleh memberi jawapan ya atau tidak.
24 Adakah sifat atau pemeliharaan?
Hanya kerana soalan ini adalah yang lama tidak bermakna ia masih tidak relevan. Kami memahami genetik lebih baik daripada yang pernah kita miliki, tetapi berapa yang kita berasal dari DNA kita dan berapa banyak yang berasal dari alam sekitar yang kita bangunkan?
Pertimbangan etika membatasi saintis dari segi eksperimen-tidak boleh dibayangkan kejam untuk membesarkan bayi dalam kotak tanpa interaksi apapun-jadi kita mungkin tidak akan tahu pasti. Walau bagaimanapun, seperti biasa, terdapat kebaikan dalam memahami seperti yang kita boleh.
Adakah terdapat teori fizik yang bersatu padu?
Fizik yang mungkin anda kenali, sekurang-kurangnya dalam istilah yang sangat asas, ialah yang anda pelajari di jisim sekolah tinggi, halaju, graviti, dan lain-lain. Einstein mengambil cabang fizik ini kepada relativiti umum yang melampau dan digunakan untuk menggambarkan kedua-dua ruang dan masa. Walau bagaimanapun, apabila anda cuba menerangkan cara zarah subatom yang sangat kecil, anda memerlukan mekanik kuantum.
Masalahnya datang apabila anda cuba menggunakan mekanik kuantum untuk menggambarkan galaksi atau relativiti umum untuk menggambarkan atom; apa yang kita perhatikan tidak sepadan dengan apa yang dikatakan oleh teori-teori itu. Apabila pakar fizikal menyebutkan "teori bersatu, " inilah yang mereka bicarakan-cara untuk menghubungkan relativiti umum kepada mekanik kuantum yang masuk akal untuk kedua-duanya. Untuk petua dan cara bagaimana untuk menjalani kehidupan yang bahagia, periksa Cara Bersenang-senang, Menurut Albert Einstein.
26 Apa yang berlaku di dalam lubang hitam?
Lubang hitam adalah tempat relativiti umum dan mekanik kuantum bertemu. Apabila bintang yang besar mati, ia runtuh dengan sendirinya, menjadi sangat kecil dan padat sehingga ia menjadi satu keistimewaan. Graviti di sekeliling sesuatu yang berat sangat kuat sehingga tidak dapat melepaskan cahaya, memberikan lubang hitam nama mereka.
Relativiti umum menggambarkan apa yang dapat kita perhatikan lubang hitam, tetapi untuk memahami apa yang berlaku di dalam ruang acara mereka, kita mungkin memerlukan mekanik kuantum. Sayangnya, kerana kita tidak dapat "menerjemahkan" konsep-konsep ini di antara kedua-dua jenis fizik, sukar untuk membentuk teori yang kukuh tentang apa yang tidak dapat kita ketahui.
27 Adakah kita bersendirian di alam semesta?
Shutterstock
"Ruang besar, " tulis penulis novel Douglas Adams. "Benar-benar besar, anda tidak akan percaya betapa besar, sangat, minda-bogglingly besar."
Bagaimanakah kita benar-benar boleh mengatakan bahawa tidak ada kehidupan lain di luar sana ketika kita hanya menjelajah sebahagian kecil daripadanya? Kita tahu bahawa beberapa planet atau bulan lain mengandungi oksigen dan air cair. Kami juga pernah mendengar beberapa isyarat dari jangkauan ruang yang mendalam yang para ilmuwan tidak dapat menerangkan.
Setakat ini, kita tidak menemui sebarang bukti muktamad tentang organisma sel hidup-walaupun bersel tunggal - membangun di mana-mana tetapi bumi, tetapi ia akan menjadi ketinggian hubris untuk menyatakan bahawa ini bermakna kita tidak akan. Jika anda ingin mengetahui tentang kehidupan gila mereka yang meneroka ruang, lihat 27 Yang Perlu Dilakukan oleh Angkasawan Asing Perkara.
