Livets mening - och 27 andra viktiga obesvarade frågor inom vetenskapen

Under det senaste århundradet - till och med det senaste decenniet - har vi sett fantastiska språng framåt inom vetenskap och teknik, eftersom vi har fått en bättre förståelse för vår värld och hur den fungerar. Men medan vetenskapen har svaren på frågor som våra förfäder aldrig skulle ha trott att vi skulle räkna ut, finns det fortfarande många stora frågor som ännu inte har fått tillfredsställande svar.

Dessa sträcker sig från det filosofiska till det praktiska, från totala mysterier till frågor som vi har kommit nära att svara på men inte finns där. Läs vidare för att upptäcka vad de är. Och om du vill läsa mer om fler rymdrelaterade problem, kolla in 21 Mysterier om rymden ingen kan förklara.

1Hur började livet exakt?

meteorit som går mot jorden

Missförstå oss inte här - evolutionära biologer har en ganska bra uppfattning om hur vissa organismer utvecklades till andra, men de vet fortfarande inte vad som startade allt.Hur kom vi oss från den '' ursprungliga soppen '' av livets byggstenar till bildandet av självreplikerande celler?



Den ledande teorin under de senaste 50 åren har varit att en elektrisk urladdning ledde till kemiska reaktioner som skapade de första aminosyrorna, men forskare är inte alla överens . Vissa tror att den orsakande faktorn var vulkanisk handling och andra tror att det kan ha varit meteoriter som gav oss liv.



tvåVarför drömmer vi?

en kvinna som sover

'Varför?' kan vara den svåraste frågan för vetenskapen att svara på. Människor drömmer verkligen, vilket framgår av avancerad hjärnavbildningsteknik, men vilket syfte tjänar den? Varför fortsätter våra nervceller att skjuta även när vår kropp och vårt medvetna sinne är i vila?



ljungblomma tatuering betydelse

Kognitiva forskare teoretiserar det minne, lärande och känslor kan vara knutna till vår förmåga att drömma, men hittills har de inte hittat några avgörande länkar som skulle förklara de udda små filmerna som våra hjärnor spelar för oss medan vi sover. Och om du alltid har undrat vad de konstiga drömmarna du fortsätter ha, kolla in 50 hemligheter som dina drömmar försöker berätta för dig.

3Finns det ett mönster bakom primtal?

siffror på svarta tavlan

Om du har glömt bort sedan din senaste matematikklass är primtal de som endast kan delas av sig själva och 1. Exemplen inkluderar siffrorna 3 och 7 och 3 169. Tänk på dem som byggstenar för siffror, eftersom de är oreducerbara för mindre faktorer.Den här egenskapen låter dem fungera som krypteringsnycklar för digital säkerhet, men det betyder också att matematiker inte har kunnat urskilja ett mönster för vilket siffrorna är primära, ett problem som kallas Riemann Hypotes .

Om du räknar upp från 1 kan du ha tre primtal i rad, men sedan gå fyrtio eller fler siffror utan att hitta en annan primtal. Att låsa upp detta pussel kan få konsekvenser för ett samhälle som vårt vars kommunikationsnät helt bygger på siffror. Och om du inte riktigt kommer ihåg vad ett primtal är och vill se om du fortfarande kan få betyget godkänd, kolla in det 30 frågor du behöver för att klara matematik i 6: e klass.



4Vad är botemedlet mot cancer?

massor av piller

Shutterstock

Tyvärr kommer vi aldrig att kunna hitta ett enda botemedel mot cancer eftersom termen 'cancer' faktiskt gäller en hel samling sjukdomar som är kodade i våra gener. Precis som vi aldrig torkar bort alla bakterier från jorden kan vi inte skapa ett piller eller skott som botar alla typer av cancer.

Men när vi fortsätter att bli bättre och bättre på både förebyggande och behandling, kommer vi att bättre förstå de faktorer som ligger inom vår kontroll och lära oss hur vi kan undvika dem. För att ta reda på mer om vad cancer gör med kroppen, kolla in 23 Cancervarningsskyltar som gömmer sig i vanlig syn.

5Kan vi resa genom tiden?

golvur

Vi reser naturligtvis alla framåt genom tiden och Einsteins teori om speciell relativitet menar att tiden kan komprimeras så att en person som går tillräckligt snabbt kanske kan resa långt in i framtiden. Med hjälp av begrepp som maskhål har vissa fysiker till och med föreslagit att det kan vara möjligt att besöka det förflutna. Men om så vore fallet, skulle inte människor från framtiden kunna leva bland oss ​​idag?

Vi vet inte, och dessa hypoteser kan inte testas under kända förhållanden idag. När vi utökar vår förmåga att se igenom och resa i rymden kan vi lära oss mer och bättre förstå vad som är möjligt.

6Är vårt universum det enda?

Plats

Shutterstock

I likhet med tidsresor är interdimensionell resa ett annat älskat sci-fi-koncept som verkar erbjuda obegränsad potential. Finns det faktiskt parallella universum där ute, som samexisterar med våra egna? De 'många världars' tolkning av kvantfysik tror verkligen det.

Enligt denna teori är alla möjliga historier och framtida verkliga. Verkligheten är som ett träd med oändliga grenar, och vi får bara åka ner en. Tyvärr verkar det mycket osannolikt att vi kan skapa en maskin som kommer att transportera oss till universum av till exempel talande bananer.

7Vad är medvetandet exakt?

en man som tänker

Shutterstock

De begreppet medvetande finns i det grå området där vetenskap möter filosofi. Vad är denna egenskap som du och jag har som gör oss medvetna om oss själva, som gör att vi kan tänka och hoppas och skapa?

Om vi ​​kunde köra en elektrisk ström genom en kroppsvänlig hjärna så att den verkade fungera precis som hjärnan i en levande människas huvud, kan vi säga att hjärnan också är medveten? Det faktum att det inte verkar finnas något universellt sätt att upptäcka eller mäta medvetande är det som gör det så frustrerande svårt. Vi kan inte riktigt förstå det som låter oss förstå världen. Och för några förvånande sanningar som vi vet, se dessa 100 fantastiska fakta om allt.

8Var är all antimateria?

Antimateria

Antimaterie är ett svårt koncept att linda huvudet runt - det är gjort av atomer med motsatta elektriska laddningar av motsvarande materia. Närhelst forskare har kunnat skapa (små) mängder antimateria i ett laboratorium, skapar de också samma mängd materia, och de två substanserna avbryter snabbt varandra i en explosion av energi.

Vad som är så förvirrande vid dessa experiment är att forskare utför dem i ett försök att förstå Big Bang, som tros ha skapat all materia i universum. Men om att skapa materia betyder att skapa en lika mycket antimateria samtidigt, varför finns vårt universum - fullt av materia som det är - alls? Vart gick all den antimaterien bort, och varför upphävde den inte saken?

9Varför är universum så tungt?

mörk materia

När astrofysiker sätter sig ner för att beräkna en bred formel för att beskriva hur universum beter sig kan de göra ett rimligt exakt jobb ... om de antar att det finns en enorm mängd massa där ute som vi inte kan upptäcka ännu.

Detta osynliga grejer, eller ' mörk materia , står för cirka 95% av massan i universum, och ändå vet vi inte vad det är, var det är eller varför vi inte kan observera det. Astronomer har till och med stött på bevis för 'mörk energi' som driver universum att expandera.

något sött att berätta för din flickvän

10Kan vi skapa energi på samma sätt som solen gör?

el i glödlampor

Shutterstock

Inte alla vetenskapens mysterier är lika abstrakta som mörk materia, vissa är lika praktiska som att hitta ett sätt att producera elektricitet. Eftersom vi vet att fossila bränslen är begränsade måste vi hitta ett förnybart och rent sätt att producera energi.

Vi vet hur stjärnor gör det - genom att dela upp eller smälter samman molekyler -men vi har ännu inte hittat ett sätt att reproducera det säkert i mänsklig skala. Om vi ​​kan hitta ett sätt att skapa energi genom att dela upp vatten i väte och syre, kan vi ha hittat den heliga graden av förnybar energi.

elvaHur lever vi med bakterier?

bakterie

Utvecklingen av antibiotika är möjligen den mest betydelsefulla upptäckten inom modern medicin, eftersom den inte bara botar vissa sjukdomar utan också gör skador och operationer oändligt mer överlevande.

I alla fall, överanvändning av antibiotika har fått vissa bakterier att utvecklas till former som våra läkemedel inte kan slå. Hur vi löser detta problem utan att gå in i ett slags vapenlopp med bakterier eller döda bort de goda bakterierna vi behöver leva kommer att kräva fortsatt studier av bakteriellt DNA. Anmärkningsvärt upptäcker vi fortfarande nya bakterier på sådana outforskade platser som djupa havsbotten.

12Är havet den verkliga sista gränsen?

havsbotten

Shutterstock

På tal om djupa havet uppskattar marinbiologer att vi bara har utforskat cirka 5% av havets botten. På många ställen är golvet så djupt och vattnet ovanför det så tungt att vi måste skicka obemannade sonder för att fånga bilder och prover för oss att studera.

De organismer som vi hittat hittills är i vetenskapliga termer helt enkelt konstiga. Det finns rörmaskar som lever på svavelventiler och fiskar med genomskinliga huvuden och ett ämne som kan hjälpa till att behandla Alzheimers sjukdom . Vad mer har vi inte hittat än? Se vad du annars inte vet om havet och kolla in 30 fakta om världens hav som kommer att spränga dig.

13Måste vi dö?

gravsten

Vi lever redan mycket längre - och hälsosammare - än våra förfäder gjorde, så finns det en gräns för hur länge vetenskapen kan förlänga ett mänskligt liv? Naturligtvis är att fördröja döden och helt förhindra den två mycket olika saker, men vår ökande förståelse för åldrande, sjukdomar och vårt eget DNA driver den övre gränsen för våra livslängder. Forskare har redan hittat sätt att omvänd åldring i enskilda celler , men de är fortfarande långt ifrån att översätta den forskningen till en usabel medicinsk procedur.

14Hur snabb och liten kan datorer vara?

gammal dator

Bild via Wikipedia

Att jämföra de stora rumsdatorerna på 1960-talet med de telefoner vi nu bär i fickorna är nästan komiskt. För programmerarna för 50 år sedan verkar en smartphone som den mest underliga science-fiction. Kommer denna trend att fortsätta? Kommer datorer att bli oändligt mindre och kraftfullare?

Även om transistorer blir snabbare när de krymper är vi det närmar sig gränsen behövs för att överföra el. Men om datavetare kan skapa marker som kommunicerar med ljusenergi istället för elektrisk energi, kommer gränsen att försvinna.

femtonKommer artificiell intelligens att hända?

robot

Naturligtvis har vi nu maskiner som på lämpligt sätt kan kallas 'robotar' - de gör saker som att bygga våra bilar och packa vårt godis. Men när de flesta pratar om robotar hänvisar de till maskiner med artificiell intelligens.

Roligt har forskare sagt att AI-teknik förmodligen är det ungefär 15-20 år i framtiden sedan 1960-talet. Ett problem är hur man definierar framgång - simulerar det mänskligt beteende eller förbättrar mänskliga färdigheter som mönsterigenkänning? Ta med det medvetna ämnet medvetande och det finns fortfarande fler frågor än svar när det gäller mänsklig AI. För att ta reda på vad Övrig saker experter säger att vi inte kommer att se, kolla in 20 långt förutspådda tekniker som aldrig kommer att hända.

16Hur stor blir befolkningen?

människor

Från och med 1987 fanns det 5 miljarder människor på planeten. Vi passerade 6 miljarder 1999 och 7 miljarder 2011, och de bästa uppskattningarna visar att vi passerade 8 miljarder år 2023. Så ... finns det en gräns?

De flesta forskare menar att det finns, men de skiljer sig åt när det gäller den gränsen och hur snart vi når den. Det förväntas att otillräckliga resurser kommer att sakta ner befolkningstillväxt efter 2037, men hur det exakt kommer att se ut kan diskuteras. Mat, rent vatten och bränsle är begränsande faktorer, så hur stor befolkning kan vår planet stödja under en längre tid? Om du vill veta vad vi ska förbereda oss för, kolla in 30 saker som forskare säger kommer att hända om befolkningen fortsätter att expandera.

17Kommer vi någonsin att veta allt?

smart telefon

Denna fråga kommer till hjärtat av den vetenskapliga metoden: observera ett fenomen, skapa en modell eller berättelse som beskriver fenomenet och använda den modellen för att göra förutsägelser. Vetenskapen under de senaste århundradena har dock överträffat det vi kan observera med blotta ögat, så nya upptäckter har förlitat sig på alltmer komplicerad teknik. De verktyg vi har är ofullkomliga och därför begränsade, så hur mycket kan vi verkligen veta? Vi kanske aldrig kan skapa en modell som beskriver allt, men hur nära kan vi komma ?

18Hur stort är universum?

universum

Just nu kan vi använda teleskop av olika slag för att 'se' cirka 46,5 miljarder ljusår i alla riktningar. Ingen forskare tror dock att universum slutar existera på det avstånd vi inte längre kan observera det. Hur långt sträcker det sig då?

Om universum är platt , det kan teoretiskt vara oändligt. Om den har någon kurva, men även en mindre än vad våra instrument kan upptäcka, kan den vara i form av en sfär och därför begränsad. När vår teknik förbättras kommer vi sannolikt att kunna se längre, men vi kanske aldrig vet säkert var den slutar.

19Vad hände före Big Bang?

Big Bang

Medan ordet 'bang' kommer att tänka på en explosion, beskrivs Big Bang bättre som det ögonblick som själva rymden började expandera och fysiken som vi vet det började. Problemet är att vi behöver fysiken själv för att beskriva universum, så att fråga hur universum var innan fysik är som att fråga vad som är söder om sydpolen.

Det är möjligt att kvantmekanik kan beskriva universum före Big Bang , men vi vet inte säkert att dessa lagar fanns före fysikens lagar.

tjugoKan vi ladda ner hjärnan till datorer?

bärbar dator

Shutterstock

Det här är en fråga som forskare hoppas få svar under de närmaste decennierna. När datorer ökar i hastighet och komplexitet närmar vi oss dagen när artificiell teknik kan vara ungefär kraften i den mänskliga hjärnan.

Naturligtvis finns det några betydande hinder: superdatorer kan inte köra flera samtidiga beräkningar, och mängden minne som krävs för rätt behandlingshastighet skulle vara enormt. Dessutom, medan vår förmåga att kartlägga hjärnan ner till synapsen har förbättrats, är vi fortfarande år borta från att kunna kopiera och klistra in ett mänskligt sinne.

tjugoettHur smart kan en person vara?

hjärnans funktion

Shutterstock

Innan någon kan svara på den här frågan måste de sätta sig på en definition av intelligens. Är det bara IQ? Minne? Förmågan att göra flera komplexa uppgifter samtidigt? Förmågan att skapa?

Om du väljer IQ, eftersom den erbjuder ett konkret mått, var medveten om att det är en metod för jämförelse, så högsta 'möjliga' IQ är bara så hög som världens nuvarande smartaste människa. Kom också ihåg att IQ kan förändras och kan påverkas av kulturella faktorer. Kanske är frågan vi borde ställa istället: 'Vad betyder det att vara smart?'

22Kommer vi någonsin att kunna förutsäga ekonomiska krascher?

aktiemarknadsnummer

Ekonomi är också en vetenskap, även om dess förutsägelser ännu inte har visat sig vara värdefulla i makroskala. I kölvattnet av finanskrisen 2008 frågade många, 'Hur såg ingen detta komma?'

Sanningen är naturligtvis att ett fåtal ekonomer gjorde det, men dessa människor är inte nödvändigtvis sällsynta genier på fältet - deras data och modeller för förutsägelse råkar bara vara rätt i det här fallet.

Ekonomi omfattar så många variabler , både matematisk och psykologisk, att det är lika svårt att gissa vad hela finansiella system kommer att göra som att gissa alla de val som en enskild person kommer att göra under sin livstid. Våra beräkningar kan förbättras när vi samlar mer data, men skärningspunkten mellan vetenskapliga begränsningar och mänsklig oförutsägbarhet innebär sannolikt att vi aldrig kommer att ha en modell för ekonomin som vi gör för, till exempel replikering av en cell.

2. 3Vad gör oss mänskliga?

barn skrattar

Vi vet instinktivt om en organism eller maskin är mänsklig eller inte. Djur som papegojor och delfiner kan ha något som närmar sig mänsklig intelligens, men få skulle hävda att det bara gör dem mänskliga. Folk skulle inte heller säga att schimpanser, våra närmaste släktingar som vi delar 96% av vårt genetiska material , är helt likvärdiga med människor.

Var är skiljelinjen? Skulle vi veta det om vi såg det? Är personlighet möjligt utanför Homo sapiens sapiens ? Vi har inget definitivt test som kan ge ett ja eller nej svar.

hur man säger att man är fusk

24Är det natur eller vård?

mamma röra baby

Bara för att den här frågan är gammal betyder det inte att den fortfarande inte är relevant. Vi förstår genetik bättre än vi någonsin har, men hur mycket av vem vi är kommer från vårt DNA och hur mycket kommer från den miljö vi växte upp i?

Etiska överväganden begränsar forskare när det gäller experiment - det skulle vara otänkbart grymt att uppfostra en baby i en låda utan någon interaktion av något slag - så vi kommer sannolikt aldrig att veta säkert. Men som alltid finns det meriter i att förstå så mycket vi kan.

25Finns det en enhetlig fysiksteori?

Albert Einstein

Fysiken du förmodligen känner till, åtminstone i mycket grundläggande termer, är den du lär dig på gymnasiet - massa, hastighet, tyngdkraft etc. Einstein tog denna gren av fysik till det yttersta och använde allmän relativitet att beskriva både rum och tid. Men när du försöker beskriva hur de allra minsta subatomära partiklarna beter sig behöver du kvantmekanik.

Problemet kommer när du försöker använda kvantmekanik för att beskriva galaxer eller allmän relativitet för att beskriva atomer. Det vi observerar stämmer inte överens med vad dessa teorier säger ska hända. När fysiker nämner en 'enhetlig teori' är det vad de pratar om - ett sätt att koppla allmän relativitet till kvantmekanik som är vettigt för båda. För tips och tricks om hur du kan leva ett lyckligt liv, kolla in Hur man blir lycklig, enligt Albert Einstein.

26Vad händer i ett svart hål?

svart hål

Shutterstock

Svarta hål är där allmän relativitet och kvantmekanik möts. När en massiv stjärna dör kollapsar den i sig själv och blir så liten och tät att den bildar en unikhet. Tyngdkraften kring något som är tungt är så stark att inte ens ljus kan fly, vilket ger svarta hål sitt namn.

Allmän relativitet beskriver vad vi kan se av svarta hål , men för att förstå vad som händer inom deras händelsehorisonter behöver vi förmodligen kvantmekanik. Tyvärr, eftersom vi ännu inte kan 'översätta' dessa begrepp mellan de två typerna av fysik, är det svårt att ens skapa en gedigen teori om vad vi ännu inte kan upptäcka.

27Är vi ensamma i universum?

en UFO

Shutterstock

'Utrymmet är stort', skrev författaren Douglas Adams. 'Riktigt stor. Du kommer bara inte tro hur enormt, enormt, otroligt stort det är. '

Hur kan vi verkligen säga att det inte finns något annat liv där ute när vi bara har utforskat den minsta delen av det? Vi vet att vissa andra planeter eller månar innehåller syre och flytande vatten. Vi har till och med hört några signaler från djupets rymd som forskare inte har kunnat förklara.

Hittills har vi inte stött på några definitiva bevis på att livet - även encelliga organismer - utvecklas någon annanstans än jorden, men det skulle vara höjdpunkten för hubris att förklara att det betyder att vi aldrig kommer att göra det. Om du vill lära dig mer om de galna livet för dem som utforskar rymden, kolla in 27 galen saker astronauter måste göra.

För att upptäcka fler fantastiska hemligheter om att leva ditt bästa liv, Klicka här för att registrera dig för vårt GRATIS dagliga nyhetsbrev!

Populära Inlägg