10 головних таємниць сучасної науки

Ще сто років тому люди могли лише мріяти про польоти в космос і зануреннях на морське дно. Сьогодні подібні експедиції сприймаються як щось само собою зрозуміле. Останні досягнення науки відсилають нас до всесвіту, не так давно існувала лише на сторінках науково-фантастичних книг. Піцу скоро будуть доставляти за допомогою роботів-дронів, паливо будуть синтезувати мікроби, а людські органи друкуватися на 3D-принтері.

Відкриття вчених використовуються у всіх сферах життя. Відбуваються вони з такою частотою, що, здавалося б, в світі вже й не залишилося нерозгаданих загадок. Але Всесвіт не поспішає відкривати всі свої таємниці. Ці 10 загадок вже довгий час займають уми вчених з усього світу. 

• 

  Чому видимої матерії більше, ніж антиматерії

  Найбільше обговорень відбувається навколо b-мезонів, короткоживучих субатомних частинок, що складаються з одного кварка і одного антікварка. Розпад B-мезонів відбувається повільніше, ніж розпад анти-B-мезонів, завдяки чому і могло з'явитися достатня кількість B-мезонів для формування всього у Всесвіті. Додамо, що існуючі B-, D- і K-мезони можуть змінюватися і ставати античастинками, і перетворюватися в частинки знову. За однією з гіпотез, мезони, цілком ймовірно, беруть звичайний стан, що цілком можливо, оскільки звичайних частинок все ж більше, ніж античастинок.

• 

  Куди пропав літій з Всесвіту

  У ранньому Всесвіті, коли температура була неймовірно високою, ізотопи водню, гелію і літію утворювалися в великих кількостях, але з часом від ізотопів літію-7 залишилася лише третина. Різні теорії включаючи, і гіпотетичні, засновані на гіпотетичних бозонів, названих аксионів, намагаються пролити світло на причину зміни. Пропонуються і теорії, що пояснюють зникнення літію тим, що він був поглинений ядрами зірок, які не можуть бути виявлені сучасними телескопами. Як би там не було, єдиної і чіткої версії, що пояснює цей феномен, поки не існує.

• 

  Навіщо людям сон

  Хоча ми знаємо, що тіло людини регулюється так званими циркадних годинами - біологічним інструментом відповідає за сон і неспання - суть цього явища поки не пояснена. Під час сну в тілі людини відбувається регенерація тканин, клітин і ще безліч інших процесів. Існують організми, яким взагалі не потрібен сон, так чому це необхідно людям? Щодо цього питання було висловлено кілька припущень, але жодне з них не є вичерпним. Поки вчені не знають точно, чому ми спимо, проте вони вже з'ясували, наскільки сон важливий для організму і як сильно впливає на такі процеси, як розумова робота і гнучкість мислення.

• 

  Як працює гравітація

  Всі ми знаємо, що гравітація Місяця викликає припливи і відливи, гравітація Землі утримує нас на земній поверхні, гравітація Сонця утримує нашу планету на орбіті, але наскільки глибоко наше розуміння цих явищ? Ця сила впливає на те, що у великих об'єктів є можливість притягувати до себе менші. Вчені поки вникають в суть дії гравітації, не маючи при цьому достатніх пояснень, з якої причини вона існує. Чому атоми здебільшого складаються з порожнього простору? Чому сила, яка стримує атоми разом, відрізняється від гравітації? Чи полягає гравітація з якихось частинок? Відповіді на ці питання неможливо отримати за допомогою сучасного розуміння фізики.

• 

  Де всі

  Діаметр осяжній всесвіту становить 92 мільярди світлових років, наповнених мільярдами галактик із зірками і планетами, тим не менш, видимі сліди життя присутні тільки на Землі. Статистично шанс, що ми є єдиною формою життя у Всесвіті до неможливого малий, але чому ж ми досі ні з ким не зв'язалися?

  Ця загадка відома як Парадокс Фермі. Було запропоновано безліч пояснень цього феномена, причому деякі з них цілком правдоподібні. Ми можемо вічно міркувати про якісь ймовірні сценарії: пропущених сигналах, про те що вони вже тут, а ми і не знаємо про це, вони не можуть або не хочуть зв'язуватися з нами. Або - ось самий розчаровує сценарій - Земля дійсно єдина населена планета у Всесвіті.

• 

  З чого складається темна матерія

  Близько 80% речовини у Всесвіті складається з темної матерії. Темна матерія - така своєрідна субстанція, яка абсолютно не випускає електромагнітного випромінювання і не взаємодіє з ним. Незважаючи на те, що перші теорії про темну матерію з'явилися приблизно 70 років тому, прямих доказів, що підтверджують її існування, виявлено не було. Багато вчених вважають, що темна матерія утворена з слабовзаємодіючих масивних частинок, які можуть бути в сотні разів масивніше протонів, але їх взаємодія не може бути легко виявлено за допомогою існуючих приладів.

• 

  Як зародилося життя

  Прихильники теорії "Перворідного бульйону" вірять, що родюча рання Земля самостійно сформувала все збільшуються складні молекули, які і дали початок життя на Землі. Це могло статися і на дні океану, і в кратерах вулканів і в товщах льодів. Беручи до уваги, що ДНК є домінуючою основою життя на планеті, РНК могла б бути однією з першопричин зародження життя на нашій планеті. Інші теорії вважають найважливішими аспектами для зародження життя електромагнітну і вулканічну активність. Деякі вірять в пансермію, гіпотезу, згідно з якою життя була принесена на Землю з метеоритами або кометами у формі мікробів.

• 

  Як відбувається тектонічна активність

  Теорія літосферних плит, що пересуваються, які перерозподіляють континенти і викликають землетруси і виверження вулканів, набула поширення відносно недавно.

  Незважаючи на те, що перші постулати в початку 1500 століття говорили, що всі нинішні континенти могли бути єдиним континентом (що не є особливим перебільшенням, досить просто поглянути на карту світу), ця ідея не отримала великого поширення до 1960-х, коли з'явилася обгрунтована фізичними доказами теорія спрединга океанічного дна, згідно з якою блоки літосфери океанічної кори розсуваються і вивільняється простір заповнюється магмою, що генерується в мантії Землі.

  Вчені не зовсім впевнені, що викликає ці самі зрушення і як позначилися межі тектонічних плит. Існує незліченна безліч різних теорій, але жодна з них повністю не пояснює всі аспекти тектонічної активності.

• 

  Як мігрують тварини

  Багато видів тварин і комах мігрують протягом року, збігаючи від сезонної зміни температури і зменшення життєво важливих ресурсів. Міграція може зайняти тисячі кілометрів в одному тільки напрямку, так як же тварини повторюють цей шлях туди і назад рік за роком? Кожен вид застосовує різні навігаційні інструменти, включаючи і такі, що дозволяють скористатися наявними можливостями магнітного поля Землі. Тваринам вони служать свого роду внутрішнім компасом. Вчені до цих пір не знають, яким чином може бути розвинена подібна здатність або як тварини з року в рік визначають точний напрям.

• 

  Що таке темна енергія

  З усіх нерозгаданих таємниць це головна. Темна матерія, про яку говорилося раніше, становить до 80% всього речовини в доступній для огляду Всесвіті, темна енергія, гіпотетична форма енергії, за припущеннями вчених, може займати до 70% Всесвіту. Її називають однією з причин розширення Всесвіту, хоча це на даний момент не більше ніж теорія. Поки про неї відомо лише, що вона має низьку щільність, досить рівномірно розподілена, і, імовірно, не взаємодіє зі звичайною матерією за допомогою відомих фундаментальних типів взаємодії.