奇闻异事 · 2022年1月18日 0

盘点:困扰人类千年的10个未解之谜

宇宙是由什么组成的?

盘点:困扰人类千年的10个未解之谜

一个脱口而出的答案是:它是由那些明亮的星星组成的。但近几十年来,科学家们越来越发现答案是错误的。天文学家认为,恒星、行星和星系的组成——当然,还有我们的物质,或普通物质,只占宇宙总质量的不到5%。据估计,另外25%可能是由未发现颗粒组成的暗物质。剩下的70%呢?天文学家认为,这可能是暗能量——加速宇宙膨胀的力量。暗物质和暗能量的本质是什么?科学家们正在用加速器和望远镜寻找这些问题的答案。如果他们找到了,它的意义一定是宇宙级的。

我们是宇宙中唯一的吗?

盘点:困扰人类千年的10个未解之谜

45年前,天文学家弗克·德雷克首次启动了探索地外文明的奥兹玛计划——用巨大的天线(射电望远镜)接收外星文明发射的信号。45年过去了,天文学家的努力还在继续。然而,即使是迄今为止最大的凤凰计划也没有发现任何来自外星文明的无线电信号。

3.地球内部如何工作?

盘点:困扰人类千年的10个未解之谜

40多年前,一场地球科学革命发生了。板块结构理论更新了地球本身的知识。然而,关于地球内部结构的问题仍然遵循革命前的知识。科学家们在过去的40年里所做的是进一步细化鸡蛋模型——分为地壳、地帘和地核。随着地震波成像技术的日益先进,科学家们正在研究巨大机器地球的运行过程。但可能需要半个世纪的时间才能引发另一场科学革命。

4.物理定律能统一吗?

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苹果落地,闪电穿过天空,核电站反应堆中的铀原子衰变释放能量,超级加速器破碎质子:这些现象代表了自然界中四种基本力的作用,即重力、电磁力、弱力和强度。宇宙中所有的物理现象都可以用这四种基本力来解释。但科学家们并不满意。有可能把这四种力统一成一种吗?在20世纪60年代,物理学家发现弱力和电磁力是可以统一的,它们是一物的不同方面,统称为弱力。但另外两种力能和它一起工作吗?

地球温室会变得多热?

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虽然本世纪大气中的二氧化碳浓度肯定会继续增加,尽管它肯定会带来全球变暖,但变暖的程度仍然不确定。科学家们普遍认为,本世纪二氧化碳浓度的加倍将导致1.5℃~4.5℃的升温。但这还不够准确。科学家们正在开发新的数学模型,试图使数字更有说服力。

6.量子不确定性和非定域性下是否有更深层次的原理?

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量子理论诞生了100多年,产生了令人信服的应用结果,但它也带来了一种反直觉:量子力学的不确定性指出,我们不能同时准确地获得一个物体的动量和位置。无论它们相距多远,两个量子纠缠状粒子的纠缠状态都会同时崩溃。爱因斯坦说,尽管量子力学给他留下了深刻的印象,但一个内心的声音告诉我,不是真的。

7.化学自组装能推进多远?

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从某种意义上说,化学家是一群最喜欢发明的人,因为他们总是不断创造新的分子。虽然今天的化学家已经能够创造出非常复杂的化学结构,但他们能让这项工作既简单又复杂吗?换句话说,让原材料原子组装成一个复杂的结构,就像生活中的自组装特征一样。有一些化学自组装的例子,比如制造类似细胞膜的双膜结构。但更先进的自组装,如自下而上的集成电路,仍然是一个梦想。

8.传统计算的极限是什么?

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有些事情看起来很简单,但解决起来很复杂。例如,一个推销员必须走遍几个相互连接的城市,那么如何实现最近的总距离呢?城市数量的增加也会让最强大的电子计算机感到害怕。20世纪40年代,信息理论之父香农提出了存储和传递信息所遵循的物理规则。任何传统的计算机都不能超越这一规则。那么,我们最终能在项目中制造出多么强大的计算机呢?然而,非传统计算机可能不受这些限制,比如近年来兴起的量子计算机。

意识的生物学基础是什么?

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17世纪的法国哲学家有一句名言:我想,所以我在那里。可以看出,意识长期以来一直是哲学讨论的话题。现代科学认为,意识来自于大脑中数亿神经元的合作。但这仍然太普遍了。具体来说,神经元是如何产生意识的?近年来,科学家们发现了一些方法和工具,可以客观地研究最主观和最个人的事情,科学家们可以在脑损伤患者的帮助下窥见意识的奥秘。除了找出意识的具体操作模式外,科学家们还想知道一个更深层次的问题的答案:它为什么存在,它是如何起源的?

什么控制着器官再生?

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有些生物具有非凡的修复能力:切断的蚯蚓可以重新生长一半的身体,而蜥蜴可以重建受损的四肢。。。相比之下,人类的再生能力似乎有点差。没有人能重新生长手指,骨头的使用也从一到二结束。肝脏稍微安慰一下。部分切除的肝脏可以恢复到原来的状态。科学家发现,能够使器官再生的动物在必要时重新启动胚胎发育期的遗传程序,从而生长出新的器官。那么,人类能否在人工控制下使用类似的方法来更换零件呢?

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