Det siste århundret, til og med det siste tiåret, har sett forbløffende sprang fremover innen vitenskap og teknologi, da vi har fått en bedre forståelse av vår verden og hvordan den fungerer. Men mens vitenskapen har svarene på spørsmål som våre forfedre aldri ville trodd at vi skulle finne ut av, er det fortsatt mange store spørsmål som ennå ikke har fått tilfredsstillende svar.
Disse spenner fra filosofisk til praktisk, fra totale mysterier til spørsmål vi har kommet nær å svare på, men er ikke helt der. Les videre for å finne ut hva de er. Og til mer romrelaterte conundrums, sjekk ut 21 mysterier om verdensrommet ingen kan forklare.
1 Hvor nøyaktig begynte livet?
Ikke misforstå oss her - evolusjonsbiologer har en ganske god ide om hvordan visse organismer utviklet seg til andre, men de vet fortsatt ikke hva som sparket det hele ut. Hvordan kom vi oss fra "primordial suppe" av livets byggesteiner til dannelsen av selvreplikerende celler?
Den ledende teorien de siste 50 årene har vært at en elektrisk utladning førte til kjemiske reaksjoner som skapte de første aminosyrene, men forskere er ikke alle enige. Noen mener at årsaksfaktoren var vulkansk handling, og andre tror det kan ha vært meteoritter som brakte liv til oss.
2 Hvorfor drømmer vi?
"Hvorfor?" kan være det vanskeligste spørsmålet for vitenskapen å svare på. Mennesker drømmer absolutt, som det fremgår av avansert hjerneavbildningsteknologi, men hvilket formål tjener det? Hvorfor skyter nevronene våre til og med mens kroppen og det bevisste sinnet er i ro?
Kognitive forskere teoretiserer at hukommelse, læring og følelser kan være knyttet til vår evne til å drømme, men så langt har de ikke funnet noen endelige koblinger som kan forklare de rare små filmene hjernen vår spiller for oss mens vi sover. Og hvis du alltid har lurt på hva de rare drømmene du stadig mener, kan du sjekke ut 50 hemmeligheter dine drømmer prøver å fortelle deg.
3 Er det et mønster bak primtall?
I tilfelle du har glemt siden din siste matematikklasse, er primtall de som bare kan deles av seg selv og 1. Eksempler inkluderer tallene 3 og 7 og 3, 169. Tenk på dem som byggesteinene i antall, siden de ikke kan reduseres til mindre faktorer. Denne egenskapen lar dem fungere som krypteringsnøkler for digital sikkerhet, men det betyr også at matematikere ikke har vært i stand til å skille et mønster som tallene er primære for, et problem kjent som Riemann-hypotesen.
Teller du opp fra 1, kan du ha tre primtall på rad, men gå deretter førti eller flere tall uten å finne en annen prim. Å låse opp dette puslespillet kan ha konsekvenser for et samfunn som vårt hvis kommunikasjonsnettverk er helt bygd på tall. Og hvis du ikke helt husker hva et primtall er, og du vil se om du fremdeles kan få bestått karakter, sjekk ut 30 spørsmål du måtte trenge for å bestå matematikk i 6. klasse.
4 Hva er kuren mot kreft?
Shutterstock
Dessverre vil vi aldri kunne finne en eneste kur mot kreft fordi uttrykket "kreft" faktisk gjelder en hel samling sykdommer som er kodet inn i genene våre. På samme måte som vi aldri tørker av alle bakterier fra jorden, kan vi ikke lage en pille eller et skudd som vil kurere alle typer kreft.
Når vi imidlertid blir stadig bedre og bedre til både forebygging og behandling, vil vi bedre forstå faktorene som er innenfor vår kontroll og lære å unngå dem. For å finne ut mer om hva kreft gjør med kroppen, sjekk ut 23 advarselsskilt for kreft som gjemmer seg i vanlig syn.
5 Kan vi reise gjennom tid?
Vi alle, selvfølgelig, reiser fremover gjennom tiden til en vanlig, og Einsteins teori om spesiell relativitet utgjør at tiden kan komprimeres slik at en person som går raskt nok kan være i stand til å reise langt inn i fremtiden. Ved å bruke begreper som ormehull, har noen fysikere til og med antydet at det kan være mulig å besøke fortiden. Men hvis det var tilfelle, ville ikke mennesker fra fremtiden kunne bo blant oss i dag?
Vi vet ikke, og disse hypotesene er bare ikke testbare under kjente forhold i dag. Når vi utvider vår evne til å se gjennom og reise i verdensrommet, kan vi lære mer og bedre forstå hva som er mulig.
6 Er universet vårt det eneste?
Shutterstock
I likhet med tidsreiser er interdimensjonal reise et annet elsket sci-fi-konsept som ser ut til å tilby ubegrensede potensial. Er det faktisk parallelle universer der ute, som eksisterer samtidig med våre egne? Den "mange verdener" -tolkningen av kvantefysikk mener absolutt det.
I følge denne teorien er alle mulige historier og fremtider reelle. Virkeligheten er som et tre med uendelige grener, og vi får bare reise ned en. Dessverre virker det svært usannsynlig at vi kan lage en maskin som vil transportere oss til universet til for eksempel snakkende bananer.
7 Hva er bevissthet?
Shutterstock
Bevissthetsbegrepet eksisterer i det grå området der vitenskap møter filosofi. Hva er denne egenskapen som du og jeg har som gjør oss oppmerksom på oss selv, som lar oss tenke og håpe og skape?
Hvis vi kunne føre en elektrisk strøm gjennom en demontert hjerne slik at det så ut til å fungere akkurat som hjernen i et levende menneskes hode, kan vi da si at hjernen også er bevisst? At det ikke ser ut til å være noen universell måte å oppdage eller måle bevissthet på, er det som gjør det så frustrerende unnvikende. Vi kan ikke helt forstå det som lar oss forstå verden. Og for noen forbløffende sannheter vi vet, kan du se disse 100 fantastiske fakta om alt.
8 Hvor er alt antimateriet?
Antimaterie er et vanskelig konsept for å pakke hodet rundt - det er laget av atomer med motsatte elektriske ladninger av tilsvarende materie. Når forskere har vært i stand til å lage (bittesmå) mengder antimaterie i et laboratorium, skaper de også den samme mengden materie, og de to stoffene avbryter raskt hverandre i et energibar.
Det som er så forvirrende ved disse eksperimentene er at forskere utfører dem i et forsøk på å forstå Big Bang, som antas å ha skapt all materien i universet. Hvis det å skape materie betyr å skape en like stor mengde antimaterier på samme tid, hvorfor eksisterer imidlertid universet vårt - fullt av materie som det er - i det hele tatt? Hvor gikk alt det antimateriet, og hvorfor avlyste det ikke saken?
9 Hvorfor er universet så tungt?
Når astrofysikere setter seg ned for å beregne en bred formel for å beskrive hvordan universet oppfører seg, kan de gjøre en rimelig nøyaktig jobb… hvis de antar at det er en enorm mengde masse der ute som vi ikke kan oppdage ennå.
Dette usett ting, eller "mørk materie", står for omtrent 95% av massen i universet, og likevel vet vi ikke hva det er, hvor det er, eller hvorfor vi ikke kan observere det. Astronomer har til og med kommet over bevis på "mørk energi" som presser universet til å utvide.
10 Kan vi lage energi på samme måte som solen gjør?
Shutterstock
Ikke alle vitenskapens mysterier er like abstrakte som mørk materie; noen er like praktiske som å finne en måte å produsere strøm på. Siden vi vet at fossilt brensel er begrenset, må vi finne en fornybar og ren måte å produsere energi på.
Vi vet hvordan stjerner gjør det - ved å splitte fra hverandre eller smelte sammen molekyler - men vi har ennå ikke funnet en måte å trygt reprodusere det på en menneskelig skala. Hvis vi kan finne en måte å skape energi ved å dele vann i hydrogen og oksygen, kan vi ha funnet den hellige gral av fornybar energi.
11 Hvordan lever vi med bakterier?
Utviklingen av antibiotika er muligens den viktigste oppdagelsen i moderne medisin, siden den ikke bare kurerer noen sykdommer direkte, men også gjør skader og operasjoner uendelig mye mer overlevelige.
Overforbruk av antibiotika har imidlertid ført til at noen bakterier utvikler seg til former som medisinene våre ikke kan slå. Hvordan vi overvinner dette problemet uten å gå inn i et slags våpenløp med bakterier eller drepe av de gode bakteriene vi trenger å leve, vil kreve fortsatt undersøkelse av bakteriell DNA. Det er bemerkelsesverdig at vi fremdeles oppdager nye bakterier på så uutforskede steder som den dype havbunnen.
12 Er havet den virkelige endegrensen?
Shutterstock
Når vi snakker om det dype hav, anslår marine biologer at vi bare har utforsket omtrent 5% av havets bunn. Flere steder er gulvet så dypt og vannet over det så tungt at vi må sende ubemannede sonder for å ta bilder og prøver for oss å studere.
Organismene som vi hittil har funnet er i vitenskapelige termer bare rare. Det er rørorm som lever på svovelhull og fisk med gjennomsiktige hoder og et stoff som kan hjelpe til med å behandle Alzheimers sykdom. Hva annet har vi ikke funnet ennå? Se hva du ellers ikke vet om havet, og sjekk ut 30 fakta om verdens hav som vil blåse tankene dine.
13 Må vi dø?
Vi lever allerede mye lenger - og sunnere - liv enn våre forfedre gjorde, så er det en grense for hvor lang tid vitenskapen kan forlenge et menneskeliv? Å utsette død og helt forhindre det er to forskjellige ting, men vår økende forståelse av aldring, sykdommer og vårt eget DNA presser den øvre grensen for levetiden. Forskere har allerede funnet måter å snu aldring i individuelle celler, men de er fremdeles langt fra å oversette forskningen til en brukbar medisinsk prosedyre.
14 Hvor rask og liten kan datamaskiner være?
Bilde via Wikipedia
Det er nesten komisk å sammenligne romstørrelse, punch-kortdatamaskiner fra 1960-tallet med telefonene vi nå har i lommene. For programmererne for 50 år siden ville en smarttelefon virket som den mest outlandske science-fiction. Kommer denne trenden til å fortsette? Vil datamaskiner bli uendelig mindre og kraftigere?
Selv om transistorer blir raskere når de krymper, nærmer vi oss grensen som trengs for å overføre strøm. Imidlertid, hvis dataforskere kan lage brikker som kommuniserer med lysenergi i stedet for elektrisk energi, vil denne grensen forsvinne.
15 Vil kunstig intelligens skje?
Selvfølgelig har vi maskiner nå som kan kalles "roboter" - de gjør ting som å bygge bilene våre og pakke godteriet vårt. Når de fleste snakker om roboter, refererer de imidlertid til maskiner med kunstig intelligens.
Underholdende har forskere sagt at AI-teknologi antagelig er omtrent 15-20 år fremover siden 1960-tallet. Et problem er hvordan man definerer suksess - er det å simulere menneskelig atferd eller forbedre menneskelige ferdigheter som mønstergjenkjenning? Ta med det tornelige bevissthetsemnet, og det er fortsatt flere spørsmål enn svar når det kommer til menneskeliknende AI. For å finne ut hva andre ting eksperter sier at vi ikke får se, sjekk ut 20 langvarige teknologier som aldri kommer til å skje.
16 Hvor stor vil befolkningen få?
Fra 1987 var det 5 milliarder mennesker på planeten. Vi passerte 6 milliarder i 1999 og 7 milliarder i 2011, og de beste estimatene viser at vi passerer 8 milliarder innen 2023. Så… er det en grense?
De fleste forskere påpeker at det er, men de er forskjellige når det gjelder hva denne grensen er og hvor snart vi når den. Det er forventet at mangelfulle ressurser vil bremse befolkningsveksten etter 2037, men hvordan akkurat det vil se ut er opp til debatt. Mat, rent vann og drivstoff er begrensende faktorer, så hvor stor del av befolkningen kan planeten vår støtte i lengre tid? Hvis du vil vite hva vi skal forberede oss på, sjekk ut 30 ting forskere sier vil skje hvis befolkningen holder seg utvidet.
17 Vil vi noen gang vite alt?
Dette spørsmålet kommer til kjernen i den vitenskapelige metoden: å observere et fenomen, lage en modell eller fortelling som beskriver fenomenet, og bruke den modellen til å lage forutsigelser. Imidlertid har vitenskapen i de siste århundrene overgått det vi kan se med det blotte øye, så nye funn har vært avhengige av stadig mer komplisert teknologi. Verktøyene vi har er ufullkomne og derfor begrensede, så hvor mye kan vi egentlig vite? Vi kan aldri kunne lage en modell som beskriver alt, men hvor nær kan vi komme?
18 Hvor stort er universet?
Akkurat nå kan vi bruke teleskoper av forskjellige slag for å "se" omtrent 46, 5 milliarder lysår i alle retninger. Imidlertid tror ingen forskere at universet stopper eksisterende på avstand vi ikke lenger kan observere det. Hvor langt strekker det seg?
Hvis universet er flatt, kan det teoretisk være uendelig. Hvis det har noen kurve til det, selv om en mindre enn instrumentene våre kan oppdage, kan det være formen på en sfære og derfor begrenset. Når teknologien forbedres, vil vi sannsynligvis kunne se lenger, men vi vet kanskje aldri med sikkerhet hvor den ender.
19 Hva skjedde før Big Bang?
Mens ordet "smell" bringer tankene til en eksplosjon, beskrives Big Bang bedre som øyeblikket hvor rommet i seg selv begynte å utvide seg og fysikken slik vi vet det begynte. Problemet er at vi trenger fysikken i seg selv for å beskrive universet, så å spørre hvordan universet var før fysikken er som å spørre hva som er sør for Sydpolen.
Det er mulig at kvantemekanikk kan beskrive universet før Big Bang, men vi vet ikke med sikkerhet at disse lovene var på plass før fysikkens lover.
20 Kan vi laste ned hjernen vår til datamaskiner?
Shutterstock
Dette er ett spørsmål som forskere håper å få svar på i løpet av de neste tiårene. Når datamaskiner øker i hastighet og kompleksitet, kommer vi nær dagen når kunstig teknologi kan tilnærme kraften til den menneskelige hjernen.
Selvfølgelig er det noen betydelige hindringer: superdatamaskiner kan ikke kjøre flere samtidige beregninger, og mengden minne som er nødvendig for riktig behandlingshastighet ville være enorm. Selv om vår evne til å kartlegge hjernen ned til synapsen har blitt bedre, er vi fortsatt mange år unna å kunne kopiere og lime inn et menneskesinn.
21 Hvor smart kan en person være?
Shutterstock
Før noen kan svare på dette spørsmålet, må de nøye seg med en definisjon av intelligens. Er det bare IQ? Hukommelse? Evnen til å utføre flere komplekse oppgaver samtidig? Evnen til å skape?
Hvis du velger IQ, siden det tilbyr en konkret beregning, må du være klar over at det er en metode for sammenligning, så den høyeste "mulige" IQen er bare så høy som verdens nåværende smarteste menneske. Husk også at IQ kan endres og kan påvirkes av kulturelle faktorer. Kanskje er spørsmålet vi i stedet skal stille: "Hva betyr det å være smart?"
22 Vil vi noen gang kunne forutsi økonomiske krasjer?
Økonomi er også en vitenskap, selv om dens spådommer ennå ikke har vist seg å være verdifulle i makroskala. I kjølvannet av finanskrisen i 2008 spurte mange: "Hvordan så ingen dette komme?"
Sannheten er selvfølgelig at noen få økonomer gjorde det, men disse menneskene er ikke nødvendigvis sjeldne genier i feltet - deres data og modeller for prediksjon var tilfeldigvis riktig i dette tilfellet.
Økonomi omfatter så mange variabler, både matematiske og psykologiske, at det er like vanskelig å gjette hva hele økonomiske systemer vil gjøre som det er å gjette alle valgene en enkelt person vil ta i løpet av livet. Beregningene våre kan forbedre etter hvert som vi samler inn flere data, men skjæringspunktet mellom vitenskapelige begrensninger med menneskelig uforutsigbarhet betyr sannsynligvis at vi aldri vil ha en modell for økonomien som vi gjør for, for eksempel, replikering av en celle.
23 Hva gjør oss menneskelige?
Vi vet instinktivt om en organisme eller maskin er menneskelig eller ikke. Dyr som papegøyer og delfiner kan ha noe som nærmer seg menneskelig intelligens, men få vil hevde at det alene gjør dem til menneskelige. Folk vil heller ikke si at sjimpanser, våre nærmeste slektninger som vi deler 96% av arvematerialet med, tilsvarer totalt.
Hvor er skillelinjen? Ville vi visst det hvis vi så det? Er personlighet mulig utenfor Homo sapiens sapiens ? Vi har ingen definitive tester som kan gi et ja eller nei svar.
24 Er det natur eller pleie?
Bare fordi dette spørsmålet er et gammelt, betyr ikke det at det fortsatt ikke er relevant. Vi forstår genetikk bedre enn vi noen gang har hatt, men hvor mye av hvem vi er kommer fra vårt DNA og hvor mye kommer fra miljøet vi ble oppdratt i?
Etiske betraktninger begrenser forskere når det gjelder eksperimentering - det vil være utenkelig grusomt å oppdra en baby i en boks uten interaksjon av noe slag - så vi vil sannsynligvis aldri vite det med sikkerhet. Men som alltid er det fortjeneste i å forstå så mye vi kan.
25 Er det en samlet teori om fysikk?
Fysikken du sannsynligvis er kjent med, i det minste i veldig grunnleggende termer, er den du lærer på videregående skole - masse, hastighet, tyngdekraft osv. Einstein tok denne fysikkens gren til det ekstreme og brukte generell relativitet for å beskrive begge rom og tid. Når du prøver å beskrive hvordan de aller minste subatomære partiklene oppfører seg, trenger du imidlertid kvantemekanikk.
Problemet kommer når du prøver å bruke kvantemekanikk for å beskrive galakser eller generell relativitet for å beskrive atomer; det vi observerer stemmer ikke overens med hva disse teoriene sier skal skje. Når fysikere nevner en "enhetlig teori", er det dette de snakker om - en måte å koble generell relativitet til kvantemekanikk som gir mening for begge deler. For tips og triks for hvordan du skal leve et lykkelig liv, sjekk ut hvordan du skal være lykkelig, ifølge Albert Einstein.
26 Hva skjer inne i et svart hull?
Sorte hull er der generell relativitet og kvantemekanikk møtes. Når en massiv stjerne dør, kollapser den inn på seg selv og blir så liten og tett at den danner en singularitet. Tyngdekraften rundt noe så tungt er så sterkt at ikke engang lys kan slippe ut, noe som gir svarte hull navnet sitt.
Generell relativitet beskriver hva vi kan observere av sorte hull, men for å forstå hva som foregår innenfor deres begivenhetshorisonter, trenger vi sannsynligvis kvantemekanikk. Dessverre, siden vi ennå ikke kan "oversette" disse begrepene mellom de to fysikktypene, er det vanskelig å til og med danne en solid teori om hva vi ennå ikke kan oppdage.
27 Er vi alene i universet?
Shutterstock
"Plassen er stor, " skrev forfatteren Douglas Adams. "Virkelig stor. Du vil bare ikke tro hvor enormt, enormt, forvirrende stort det er."
Hvordan kan vi virkelig si at det ikke er noe annet liv der ute når vi bare har utforsket den minste brøkdelen av det? Vi vet at noen andre planeter eller måner inneholder oksygen og flytende vann. Vi har til og med hørt noen signaler fra rekkevidden til det dype rommet som forskere ikke har kunnet forklare.
Så langt har vi ikke kommet over noen endelige bevis på liv - selv encellede organismer - som utvikler seg overalt på jorden, men det vil være høyden på hubris å erklære at vi aldri vil. Hvis du vil lære om de vanvittige livene til de som utforsker verdensrommet, kan du sjekke ut 27 Insane Things Astronauts Have to Do.
