TOP-10 اسرار طبیعت که علم نمی تواند توضیح دهد

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

علیرغم این واقعیت که بسیاری از حقایق و نظریه ها که هنوز در مورد آنها بحث هایی در بین مردم وجود دارد، برای مدت طولانی در بین دانشمندان تردید ایجاد نکرده است، این بدان معنا نیست که ایده های علمی در مورد کیهان را می توان جامع نامید.

چرا ماده بیشتر از ضد ماده وجود دارد؟

در درک مدرن از فیزیک عملی، ماده و پادماده یکسان، اما متضاد هستند. هنگامی که آنها ملاقات می کنند، آنها باید یکدیگر را نابود کنند و چیزی را پشت سر بگذارند. و بیشتر چنین تخریب های متقابل قبلاً در جهان نوپا اتفاق افتاده است.

با این وجود، ماده کافی در آن باقی مانده است تا میلیاردها و میلیاردها کهکشان، ستاره، سیارات و خیلی چیزهای دیگر را ایجاد کند. این به دلیل مزون ها، ذرات مرکب (غیر ابتدایی) با نیمه عمر کوتاه است که از کوارک ها و آنتی کوارک ها تشکیل شده است. مزون‌های B کندتر از مزون‌های ضد B تجزیه می‌شوند و به لطف آن‌ها، مزون‌های B کافی برای ایجاد تمام ماده در جهان زنده می‌مانند. علاوه بر این، مزون های B، D و K می توانند ارتعاش کنند و به پادذره تبدیل شوند و بالعکس، به ذرات سازنده تبدیل شوند.

تحقیقات نشان داده است که مزون‌ها به احتمال زیاد حالت عادی به خود می‌گیرند، اگرچه این ممکن است صرفاً به این دلیل باشد که ذرات نرمال بیشتری نسبت به پادذرات وجود دارد.

این همه لیتیوم کجاست؟

پیش از این، زمانی که دمای جهان به طرز شگفت انگیزی بالا بود، ایزوتوپ های هیدروژن، هلیوم و لیتیوم به وفور تشکیل می شدند.

هیدروژن و هلیوم هنوز به‌طور باورنکردنی فراوان هستند و بیشتر جرم کیهان را تشکیل می‌دهند، اما تعداد ایزوتوپ‌های لیتیوم ۷ که اکنون می‌توانیم مشاهده کنیم، تنها یک سوم از گذشته است. توضیحات مختلفی برای این که چرا این اتفاق افتاد وجود دارد - از جمله فرضیه‌هایی که شامل بوزون‌های فرضی معروف به اکسیون می‌شوند. برخی دیگر بر این باورند که لیتیوم توسط هسته ستارگان جذب شده است که تلسکوپ ها و ابزارهای ما قادر به شناسایی آن نیستند. در هر صورت، اکنون هیچ توضیح کافی برای اینکه تمام لیتیوم از کیهان کجا رفته است وجود ندارد.

چرا خوابیم؟

اگرچه می دانیم که فرآیندهایی که در بدن انسان اتفاق می افتد توسط ساعت بیولوژیکی که ما را بیدار و بخواب می کند تنظیم می شود، نمی دانیم چرا این اتفاق می افتد. خواب زمانی است که بدن ما بافت ها را بازسازی می کند و سایر فرآیندهای بازسازی را انجام می دهد. و ما حدود یک سوم عمر خود را در خواب می گذرانیم.

برخی از موجودات دیگر اصلاً به خواب نیاز ندارند، پس چرا ما به آن نیاز داریم؟ چندین نسخه مختلف از این که چرا این اتفاق می افتد وجود دارد، اما هیچ یک از آنها پاسخ کاملی به این سوال نیست. بر اساس یک نظریه، آن دسته از حیواناتی که می خوابند توانسته اند توانایی پنهان شدن از شکارچیان را توسعه دهند، در حالی که دیگران باید دائماً هوشیار باشند و بنابراین بدون خواب دوباره تولید می شوند و استراحت می کنند. بسیاری از تحقیقات خواب در حال حاضر بر این موضوع متمرکز هستند که چرا خواب مهم است و چگونه بر عملکرد ذهنی تأثیر می گذارد.

جاذبه چیست؟

بسیاری از مردم می دانند که گرانش ماه باعث جزر و مد می شود، گرانش زمین ما را در سطح سیاره خود نگه می دارد، گرانش خورشیدی خود زمین را مجبور می کند که در مدار نگه داشته شود. اما چگونه می توان این پدیده را توضیح داد؟

این نیروی قدرتمند توسط ماده ایجاد می شود و اجسام بزرگتر می توانند اجسام کوچکتر را جذب کنند. در حالی که دانشمندان می‌دانند نیروی گرانش چگونه کار می‌کند، حتی مطمئن نیستند که اصلاً وجود دارد یا خیر. آیا گرانش نتیجه وجود ذرات جاذبه است؟ چرا فضای خالی زیادی در اتم ها وجود دارد - یعنی چرا هسته و الکترون ها در فاصله نسبتاً زیادی از یکدیگر قرار دارند؟ چرا نیرویی که اتم ها را کنار هم نگه می دارد با نیروی گرانش متفاوت است؟ ما نمی توانیم در سطح کنونی توسعه علم به این سؤالات پاسخ دهیم.

خب پس کجا هستند؟

قطر جهان قابل مشاهده به 92 میلیارد سال نوری می رسد. مملو از میلیاردها کهکشان با ستاره و سیاره است و زمین اکنون تنها سیاره ظاهراً مسکونی در نظر گرفته می شود. از نظر آماری، احتمال اینکه سیاره ما تنها سیاره ای در کیهان باشد که در آن حیات وجود دارد بسیار کم است.پس چرا هنوز کسی با ما تماس نگرفته است؟

این پارادوکس فرمی (از نام فیزیکدان ایتالیایی انریکو فرمی، خالق اولین راکتور هسته ای جهان) نامیده می شود. ده ها توضیح در مورد اینکه چرا ما هنوز با حیات فرازمینی آشنا نیستیم ارائه شده است که برخی از آنها حتی به نظر می رسد درست باشد. بنابراین، می توانیم روزها در مورد سیگنال های مختلف از دست رفته صحبت کنیم، اینکه بیگانگان از قبل در میان ما هستند، اما ما نمی دانیم، یا اینکه آنها نمی توانند با ما تماس بگیرند. خوب، یا گزینه غم انگیزتری وجود دارد - زمین واقعاً تنها سیاره مسکونی است.

ماده تاریک از چه چیزی ساخته شده است؟

حدود 80 درصد از جرم کل جهان را ماده تاریک تشکیل می دهد. این یک چیز خاص است که اصلا نور ساطع نمی کند. اگرچه اولین نظریه ها در مورد ماده تاریک حدود 60 سال پیش ظاهر شد، اما هنوز هیچ مدرک مستقیمی از وجود آن وجود ندارد.

برخی از دانشمندان بر این باورند که ماده تاریک از ذرات عظیم فرضی با برهمکنش ضعیف تشکیل شده است - WIMPs، (WIMPs، Weakly Interacting Massive Particle)، که در واقع، می تواند 100 برابر سنگین تر از پروتون ها باشد، اما با ماده باریونی که آشکارسازهای ما تحت آن هستند، برهم کنش ندارند. تیز می شوند… برخی دیگر معتقدند که ماده تاریک حاوی ذراتی مانند اکسیون، نترالینو و فوتینو است.

زندگی چگونه به وجود آمد؟

حیات از کجا روی زمین می آید؟ چطوری این پیش آمد؟ طرفداران نظریه "سوپ اولیه" بر این باورند که خود زمین حاصلخیز مولکول های پیچیده ای را تشکیل می دهد که اولین حیات در آنها ظاهر شد. این فرآیندها در کف اقیانوس، در دهانه های آتشفشانی، و همچنین در خاک و زیر یخ اتفاق افتاد. سایر نظریه ها اهمیت زیادی به نور و فعالیت های آتشفشانی می دهند.

علاوه بر این، اکنون DNA به عنوان اساس غالب حیات بر روی زمین در نظر گرفته می شود، اما همچنین فرض بر این است که RNA ممکن است یکی از اولین اشکال اصلی حیات بوده باشد. یک سوال علمی حل نشده دیگر - آیا اسیدهای نوکلئیک دیگری به جز RNA و DNA وجود دارد؟ آیا زندگی فقط یک بار به وجود آمد یا یک بار شروع شد، سپس نابود شد و دوباره ظاهر شد؟ برخی به پانسپرمیا اعتقاد دارند - طبق این نظریه، میکروارگانیسم ها (میکروب های حیات) توسط شهاب سنگ ها و دنباله دارها به زمین آورده شده اند. حتی اگر این درست باشد، پس زندگی در منشأ پانسپرمی ناشناخته است.

صفحات تکتونیکی چگونه کار می کنند؟

این ممکن است برای شما تعجب آور باشد، اما تئوری تکتونیک صفحه، حرکت قاره ها و ایجاد زلزله، فوران های آتشفشانی و حتی تشکیل کوه ها، نه چندان دور (در نیمه دوم قرن بیستم) به طور گسترده ای شناخته شد. اگرچه قبلاً فرض شده بود که به جای شش هزار و پانصد سال پیش، تنها یک قاره وجود داشته است، اما در دهه 1960 از این نظریه پشتیبانی چندانی وجود نداشت. سپس تئوری گسترش بستر دریا غالب شد.

بر اساس این نظریه، برآمدگی های عظیمی که پوسته زمین را در زیر هر اقیانوس تقسیم می کنند، مرزهای بین صفحات تکتونیکی را مشخص می کنند که به تدریج در جهت مخالف در حال حرکت هستند. با حرکت صفحات، توده مذاب گوشته بالا می رود و شکافی را در پوسته زمین پر می کند و سپس بستر دریا به آرامی به سمت قاره حرکت می کند. اما این نظریه خیلی زود رد شد.

در هر صورت، دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که چه چیزی باعث این جابجایی ها می شود یا صفحات تکتونیکی چگونه ایجاد شده اند. تئوری های زیادی وجود دارد، اما هیچ یک از آنها به طور کامل تمام جنبه های این جنبش را منعکس نمی کند.

حیوانات چگونه مهاجرت می کنند؟

بسیاری از حیوانات و حشرات در طول سال مهاجرت می‌کنند و سعی می‌کنند از تغییرات فصلی دما و ناپدید شدن منابع غذایی حیاتی خودداری کنند یا در جستجوی همسایگان هستند.

برخی هزاران کیلومتر مهاجرت می کنند، پس چگونه یک سال بعد راه بازگشت را پیدا می کنند؟ حیوانات مختلف از روش های ناوبری متفاوتی استفاده می کنند. به عنوان مثال، برخی قادر به درک میدان مغناطیسی زمین هستند و نوعی قطب نمای داخلی دارند. در هر صورت، دانشمندان هنوز نمی‌دانند این توانایی‌ها چگونه رشد می‌کنند و چرا حیوانات دقیقاً می‌دانند سال به سال کجا بروند.

انرژی تاریک چیست؟

از میان تمام اسرار علمی، انرژی تاریک شاید اسرارآمیزترین باشد. در حالی که ماده تاریک تقریباً 80 درصد جرم کیهان را تشکیل می دهد، انرژی تاریک شکلی فرضی از انرژی است که دانشمندان معتقدند 70 درصد از کل محتویات جهان را تشکیل می دهد. انرژی تاریک یکی از دلایل انبساط کیهان است، اگرچه تعداد زیادی راز با آن مرتبط است که هرگز حل نشده است. اول از همه، انرژی تاریک واقعا از چه چیزی تشکیل شده است؟ آیا ثابت است یا نوساناتی در آن وجود دارد؟ چرا چگالی انرژی تاریک با چگالی ماده معمولی قابل مقایسه است؟ آیا می توان داده های مربوط به انرژی تاریک را با نظریه گرانش انیشتین تطبیق داد یا باید در این نظریه تجدید نظر کرد؟