7 неща, които науката не може да обясни
Наука се появи за необходимостта да се отговаря на въпросите на хората. Изглежда, че по-голямата част от сложните явления са изучавани едновременно и отвъд, а „много малкото“ остава - да разбере природата на тъмната материя, да се справи с проблема на квантовата гравитация, да реши проблема с пространствено-времевото измерение, да разбере какво е тъмната енергия (и още няколко стотици подобни въпроси). ). Въпреки това, все още остават по-прости, изглежда, явления, които учените не могат да обяснят до края.
Какво е стъкло?
Нобеловият лауреат Уорън Андерсън веднъж каза: „Най-дълбокото и най-интересното от нерешените проблеми в теорията за твърдото състояние е в естеството на стъклото.“ И въпреки че стъкло е известно на човечеството не е първото хилядолетие, каква е причината за неговите уникални механични свойства, учените все още не разбират. От училищните уроци си спомняме, че стъклото е течно, но нали? Учените не знаят точно какъв е характерът на прехода между течните или твърдите и стъкловидните фази и какви физически процеси водят до основните свойства на стъклото.
Процесът на образуване на стъкло не може да бъде обяснен с помощта на нито един от настоящите инструменти в физиката на твърдото тяло, теорията на много частиците или теорията на течностите. Накратко, течното стопено стъкло постепенно става все по-вискозно, тъй като се охлажда, докато стане твърдо. Докато при образуването на кристални твърди вещества, като графит, атомите едновременно образуват обичайните периодични структури.
Стъклото се държи по такъв начин, че все още не е възможно да се опише чрез равновесна статистическа механика.
Изследователят на молекулярната динамика Тарун Читра обяснява организацията на молекулите в различни вещества, използвайки примера на танца. Идеалното твърдо тяло е като бавен танц, когато двама партньори заедно с други двойки се движат около началната си позиция на дансинга. Идеалната течност е като парти за запознанства, когато всеки се опитва да танцува с всички в стаята. (това свойство се нарича ергодичност), докато средното темпо, с което всеки танцува, е почти същото. Стъклото по тази аналогия е подобно на танца, когато група хора се разделят на по-малки подгрупи и всеки се превръща в свой собствен танц. Можете да смените партньорите си от кръга и този танц се случва завинаги.
Стъклото се държи по такъв начин, че все още не е възможно да се опише чрез равновесна статистическа механика. По-специално, субекспоненциалните автокорелации и кръстосаната корелационна функция на стъклото могат да бъдат получени чрез безкраен брой произволни процеси. До известна степен системата работи повече или по-малко ясно и предсказуемо, но ако я гледате достатъчно дълго, започвате да виждате как някои характеристики са по-добре описани от теория на вероятностите и случайни процеси.
Как действа плацебо?
За плацебо, или вещества, които нямат очевидни терапевтични свойства, но имат положителен ефект върху организма, отдавна е известно. Плацебо ефектът се основава на психо-емоционално въздействие. Но изследователите многократно твърдят, че плацебо, което няма активни вещества, може да стимулира реални физиологични реакции, включително промени в сърдечната честота и кръвното налягане, както и химическа активност в мозъка. Плацебо също спомага за облекчаване на болката, депресията, тревожността, умората и дори някои от симптомите на болестта на Паркинсон.
Как психиката ни може да повлияе на здравето, все още не е напълно ясна и учените не могат да разкрият механизмите, които са в основата на физиологичните отговори на плацебо. Очевидно е, че в резултат са изтъкани много различни аспекти и медикаментите за биберон не засягат източника или причината за заболяването. Експериментално е установено, че отговорът на организма варира в зависимост от метода на доставяне на плацебо.(когато приемате хапчета или инжекции). Също така плацебо дава само очакваното, което е известно предварително, терапевтичен ефект. И колкото по-високи са очакванията - толкова по-силен е плацебо ефектът. Освен това е известно, че той може да бъде засилен с активни вербални ефекти върху пациента. Действието на плацебо не е всичко. По-често плацебо действа върху екстроверти, хора с високо ниво на безпокойство, подозрителност, съмнение в себе си.
През октомври 2013 г. беше публикувано проучване, показващо, че плацебо ефектът е свързан с увеличаване на активността на мозъчната алфа. Алфа вълните се появяват в отпуснато състояние, което прилича на лек транс или медитация - тоест, в най-вдъхновеното състояние. Плацебо ефектът има значителен ефект върху човешката нервна система в гръбначния мозък. Но засега никой не може да опише подробно механизма на неговото въздействие.
Какво означаваше уау-сигнала от далечното пространство?
На 15 август 1977 г. се случи едно от най-загадъчните събития в историята на космическите изследвания. Д-р Джери Аймън, докато е работил по радиотелескопа Big Ear в рамките на проекта SETI, е записал силен теснолентов космически радиосигнал. Неговите характеристики (лента на предаване, съотношение сигнал / шум) съответстват на очакваните от сигнала на извънземния произход. Притиснат от това, Айман прелисти съответните знаци в разпечатката и подписа „Wow!“. Този подпис даде името на сигнала.
Сигналът дойде от небето в съзвездието Стрелец, на около 2,5 градуса на юг от звездната група Xi. Въпреки това, след години на изчакване на повторение на нещо подобно, нищо не се случи.
← Същият звук
Учените твърдят, че ако сигналът е бил на извънземния произход, съществата, които го изпращат, трябва да принадлежат към една много, много напреднала цивилизация. За да се изпрати такъв мощен сигнал, е необходим поне 2.2 gigawatt предавател, който е много по-мощен от всеки друг. Например, системата HAARP в Аляска, една от най-мощните в света, е вероятно да предава сигнал до 3600 kW.
Като една от хипотезите, обясняващи силата на сигнала, се приема, че първоначално слабият сигнал е значително увеличен от действието на гравитационната леща; това обаче не изключва възможността за изкуствен произход. Други изследователи предполагат възможността за завъртане на източник на радиация като фар, периодична промяна в честотата на сигнала или неговата честота. Има и версия, че сигналът е бил изпратен от движещ се извънземен космически кораб.
През 2012 г., до 35-та годишнина от сигнала, обсерваторията в Аресибо изпрати отговор от 10 000 кодирани туитове по посока на предвидения източник. Въпреки това, дали някой ги е получил е неизвестен. Досега уау-сигналът остава една от главните загадки за астрофизиците.
Защо хората се разделят на левичари и десни?
През последните 100 години учените са изучавали проблема доста добре, защо хората използват предимно едната ръка и защо по-често това е само дясната ръка. Не съществува обаче стандартно емпирично тестване за десни или левичари, тъй като учените не са напълно в състояние да разберат кои механизми участват в този процес.
Учените не са съгласни какъв процент от човечеството е десен и който е лява ръка. Като цяло се смята, че най-много (от 70% до 95%) - право, малцинство (от 5% до 30%) - лява ръка, има и неопределен брой хора с наблюдаваната пълна симетрия. Доказано е, че левичарството и дясната ръка са повлияни от гени, но точният "ген с лява ръка" все още не е идентифициран. Има доказателства, че социалните и културните механизми могат да повлияят на склонността да използват дясната или лявата ръка. Най-характерният пример за това е как учителите преквалифицират децата, принуждавайки ги да преминават от лявата към дясната ръка, докато пишат. В същото време в момента все повече тоталитарни общества имат по-малко левичари, отколкото по-либералните общества.
Имаме само обща представа за причините за десницата, а учените все още не са разбрали всичко подробно.
Някои изследователи говорят за "патологичната" лява ръка, свързана с увреждания на мозъка по време на раждането. През 1860 г. френският хирург Пол Брока отбелязва връзката между активността на ръцете и полукълбите на мозъка. Според неговата теория, половинките на мозъка са свързани с половината на тялото напречно. Но в момента се знае, че тези връзки не са толкова прости, колкото ги описва Брок. Проучванията, проведени през 70-те години, показват, че повечето левичари имат същата лява полусферична активност, характерна за всички хора. Но само част от левичарите имат различни отклонения от нормата.
Изучавайки проблемите на левицата и десницата на приматите, учените установиха, че повечето животни в отделна популация са или леви, или десни. Освен това, индивидуалните маймуни често развиват индивидуалните си предпочитания. В резултат на това все още имаме само обща представа за причините за десницата, а изследователите трябва само да подредят подробно всички механизми за тяхното формиране.
Как неживата материя става жива?
В днешния научен свят преобладава концепцията за биологичната еволюция, според която първият живот произхожда от себе си от неорганични компоненти в резултат на физични и химични процеси. Теорията за абиогенезата описва как живите същества идват от неживата материя. Въпреки това, има много проблеми.
Известно е, че основните компоненти на живата материя са аминокиселини. Но вероятността от случайна поява на определена аминокиселинна нуклеотидна последователност съответства на вероятността няколко хиляди писма от типографския типографски шрифт да бъдат извадени от покрива на небостъргач и да се оформят в определена страница на романа на Достоевски. Абиогенезисът в класическата му форма предполага, че такъв "падащ шрифт" се е случвал хиляди пъти - тоест толкова дълго, колкото е било необходимо, докато не се формира в необходимата последователност. Но според съвременните изчисления това ще отнеме много повече време, отколкото съществува цялата Вселена.
В същото време учените продължават да се опитват да създадат изкуствена жива клетка в лабораторията. Пълният набор от аминокиселини и нуклеотиди и най-простата бактериална клетка все още разделя бездната. Може би първите живи клетки бяха много различни от тези, които можем да наблюдаваме сега. Също така, голям брой учени подкрепят хипотезата, че първите живи клетки могат да стигнат до нашата планета поради метеорити, комети и други извънземни обекти.
Защо спим?
Ние спим 36% от живота си, но учените не могат напълно да обяснят естеството на съня. Хората се характеризират със сън, защото той е присъщ на нашите гени, но защо такова състояние се появява в процеса на еволюцията и какви са предимствата на съня е загадка.
Учените вече са разбрали, че по време на сън мускулите растат по-бързо, раните заздравяват по-добре и синтезът на протеини се ускорява. С други думи, сънят помага на тялото да попълни това, което е загубило по време на будност. Последните проучвания показват, че по време на сън мозъкът ни се изчиства от токсините и ако човек се намесва в този процес (с други думи, не спи), той увеличава риска от неврологични заболявания. В допълнение, по време на останалата част от мозъка, връзките между клетките са отслабени или прекъснати - така ние правим място за нова информация. В мозъка се генерират нови синапси, така че липсата на сън заплашва да намали способността да се придобива, обработва и извиква информация.
По време на сън, мозъкът често губи някои от епизодите, които ни се случиха през деня, и според изследователите този процес спомага за укрепването на нашата памет. Въпреки че съдържанието на сънищата се определя от истински впечатления, съзнанието ни в сън е различно от нашето съзнание в будното време. В съня нашият светоглед се оказва много по-въображаем и емоционален. Виждаме различни снимки, ние се тревожим за тях, но не можем да ги разберем правилно. Учените смятат, че синхронизиращите механизми, които преобладават в сънливия мозък, в по-голяма степен са свързани с първата сигнална система и емоционалната сфера. Но какви са мечтите, вие определено не можете да отговорите.
Защо котките мъркаят?
Никой не знае със сигурност защо котките мъркаят. Смученето се различава от много други звуци, направени от животни, че вокализацията се случва през целия цикъл на дишане. (и вдишвайте и издишвайте). Веднъж се смяташе, че звукът се дължи на преминаването на кръвта през долната вена кава, но сега повечето учени са съгласни, че ларинкса, ларингеалните мускули и нервният осцилатор са включени в процеса на извличане на звука.
Котенцата се научават да мъркат веднага след като са на няколко дни. Ветеринарите предполагат, че мъркането им означава нещо като човешките думи "мама", "Аз съм добре" или "Аз съм тук". Тези звуци помагат за укрепване на връзките между котето и майка му.
← Котешка мърша
Но когато котето порасне, то продължава да мърка и много изследователи са убедени, че в зряла възраст този звук е свързан с удоволствие и радост. Понякога котките мъркат, когато са ранени или болни. Д-р Елизабет фон Мъгдхалхалер предполага, че мътните и нискочестотни вибрации, които тя произвежда, са „естествени механизми за самолечение” и укрепват, лекуват рани и облекчават болката.
Гласовата черта на домашните котки не е уникална. Други видове от семейството на котките, като например риса, гепарда и пума, също пресъхват. Въпреки че някои големи котки (лъвове, леопарди, ягуари, тигри, снежни леопарди и опушени леопарди) не знаят как.
снимки: yellowpaul - stock.adobe.com, Хайати Кайхан - stock.adobe.com, Роман Сигаев - stock.adobe.com, Нино Кавалър - stock.adobe.com, Лили - stock.adobe.com
материал за първи път е публикуван на Поглед към мен
