7 saker som vetenskapen inte kan förklara

Vetenskapen har dykt upp för behovet av att svara på människors frågor. Och det verkar som att de flesta av de komplexa fenomenen har studerats längs och över, och det "mycket lilla" kvarstår - för att förstå naturen hos mörk materia, för att hantera problemet med kvant gravitation, för att lösa problemet med rymden / tidsdimensionen för att förstå vad mörk energi är ). Det finns dock fortfarande enklare, det verkar som fenomen som forskare inte kan förklara till slutet.

Vad är glas?

Nobelpristagare Warren Anderson sa en gång: "Den djupaste och mest intressanta av de olösta problemen i teorin om ett fast tillstånd ligger i glasets natur." Och även om glaset är känt för mänskligheten inte är det första årtusendet, vad är orsaken till dess unika mekaniska egenskaper, förstår forskarna fortfarande inte. Från skollektionerna kommer vi ihåg att glaset är flytande, men är det? Vetenskapsmännen vet inte exakt vad karaktären av övergången mellan vätskan eller den fasta och vitriga fasen och vilka fysiska processer leder till glasets grundläggande egenskaper.

Processen för glasbildning kan inte förklaras med hjälp av något av de nuvarande verktygen i fast tillståndsfysik, många partikelteori eller teorin om vätskor. I korthet blir flytande smält glas gradvis mer och mer visköst eftersom det kyler tills det blir svårt. Medan bildandet av kristallina fasta substanser, såsom grafit, bildar atomer vid en tidpunkt de vanliga periodiska strukturerna.

Glas beter sig på ett sådant sätt att det ännu inte är möjligt att beskriva det genom jämviktsstatistik.

Tarun Chitra, en molekylärdynamikforskare, förklarar organisationen av molekyler i olika ämnen med dansens exempel. En idealisk solid är som en långsam dans, när två samarbetspartners tillsammans med andra par flyttar runt sin startposition på dansgolvet. Den perfekta vätskan är som en datafest när alla försöker dansa med alla i rummet. (den här egenskapen kallas ergodicitet), medan det genomsnittliga tempot som alla dansar handlar om samma. Glas med denna analogi liknar dans, när en grupp människor är uppdelad i mindre undergrupper, och var och en vänder i sin egen runda dans. Du kan ändra partner från din cirkel, och den här dansen händer för alltid.

Glas beter sig på ett sådant sätt att det fortfarande är omöjligt att beskriva det genom jämviktsstatistik. I synnerhet kan subexponentiella autokorrelationer och korskorrelationsfunktionen hos glas erhållas genom ett oändligt antal slumpmässiga processer. Fram till en viss punkt fungerar systemet mer eller mindre tydligt och förutsägbart, men om du tittar på det tillräckligt länge börjar du se hur vissa funktioner beskrivs bättre med sannolikhetsteori och slumpmässiga processer.

Hur fungerar placebo?

Om placebo eller ämnen som inte har några uppenbara terapeutiska egenskaper, men har en positiv effekt på kroppen, har länge varit kända. Placebo-effekten är baserad på psyko-emotionell påverkan. Men forskare har upprepade gånger hävdat att en placebo som inte har aktiva substanser kan stimulera verkliga fysiologiska reaktioner, inklusive förändringar i hjärtfrekvens och blodtryck samt kemisk aktivitet i hjärnan. Placebo hjälper också till att lindra smärta, depression, ångest, trötthet och till och med några av symtomen på Parkinsons sjukdom.

Hur vår psyke kan påverka hälsan är fortfarande inte helt klar, och forskare kan inte avslöja mekanismerna bakom fysiologiska reaktioner på placebo. Det är uppenbart att många olika aspekter vävas i effekten, och nackmedicinen påverkar inte källan eller orsaken till sjukdomen. Det har fastställts experimentellt att kroppens svar varierar beroende på metoden för placeboleverans.(när du tar piller eller injektioner). Även placebo ger endast de förväntade, som är kända i förväg, terapeutisk effekt. Och ju högre förväntningarna - desto starkare placebo effekt. Dessutom är det känt att det kan förbättras med aktiva verbala effekter på patienten. Verkan av placebo är inte allt. Ofta verkar placebo på extroverts, människor med hög ångest, misstänksamhet, självkänsla.

I oktober 2013 publicerades en studie som visar att placebo-effekten är förknippad med en ökning av hjärnalfaaktiviteten. Alfa vågor uppträder i ett avslappnat tillstånd som ser ut som en lätt trance eller meditation - det vill säga i det mest inspirerade staten. Placebo-effekten har en signifikant effekt på det mänskliga nervsystemet i ryggmärgen. Men hittills kunde ingen beskriva mekanismen för dess inverkan i detalj.

Vad menade wow-signalen från långt utrymme?

Den 15 augusti 1977 inträffade en av de mest mystiska händelserna i rymdutforskningen. Dr Jerry Eyman, som arbetade på Big Ear-radioteleskopet inom ramen för SETI-projektet, spelade in en stark smalbands kosmisk radiosignal. Dess egenskaper (transmissionsband, signal-brus-förhållande) motsvarade de som förväntas av en signal från utomjordiskt ursprung. Ayman rullade ihop med motsvarande tecken på utskriften och undertecknade "Wow!" I marginalerna. Denna signatur gav namnet på signalen.

Signalen kom från himlen i konstellationen Skytten, ca 2,5 grader söder om stjärngruppen Xi. Men efter år av att vänta på en upprepning av något sådant, hände ingenting.

← Det wow-ljudet

Forskare hävdar att om signalen var av utomjordiskt ursprung, varelserna som skickade det borde tillhöra en mycket, mycket avancerad civilisation. Att skicka en så kraftfull signal kräver minst en 2,2 gigawatt sändare, vilket är mycket kraftfullare än någon markbunden. Till exempel kan HAARP i Alaska, en av de kraftfullaste i världen, förmodligen kunna överföra en signal på upp till 3 600 kW.

Som ett av hypoteserna som förklarar signalkraften antas att den initialt svaga signalen väsentligt förstärktes genom en gravitationslins verkan; Detta utestänger dock fortfarande inte möjligheten till sitt konstgjorda ursprung. Andra forskare föreslår möjligheten att rotera en strålkälla som en strålkastare, en periodisk förändring i frekvensen av en signal eller frekvensen. Det finns också en version som signalen skickades från en rörlig alien rymdfarkost.

Under 2012, till 35-årsdagen av signalen, skickade Arecibo-observatoriet ett svar från 10 000 kodade tweets i riktning mot den avsedda källan. Men om någon fick dem är det okänt. Hittills är wow-signalen fortfarande en av de viktigaste mysterierna för astrofysiker.

Varför är människor uppdelade i vänsterhänder och högerhänder?

Under de senaste 100 åren har forskare studerat problemet ganska bra, varför folk mest använder en hand och varför oftare är det bara den högra handen. Det finns emellertid ingen standard empirisk testning för högerhandare eller vänsterhandare, eftersom forskare inte helt kan förstå vilka mekanismer som är inblandade i denna process.

Forskare är oense om vilken procentandel av mänskligheten är högerhänt och som är vänsterhänt. I allmänhet antas det att de flesta (från 70% till 95%) - Rätt, minoritet (från 5% till 30%) - vänsterhänder, det finns också ett obestämt antal personer med observerad full symmetri. Det har visat sig att vänsterhänthet och höghärdighet påverkas av gener, men den exakta "vänsterhänta genen" har ännu inte identifierats. Det finns bevis på att sociala och kulturella mekanismer kan påverka benägenheten att använda höger eller vänster hand. Det mest karakteristiska exemplet på detta är hur lärare omskolade barn, vilket tvingade dem att byta från vänster till höger medan de skrev. Samtidigt har för närvarande mer totalitära samhällen mindre vänsterhänt än mer liberala samhällen.

Vi har bara en allmän uppfattning om orsakerna till högerhänthet, och forskare har ännu inte förstått allt i detalj.

Vissa forskare talar om den "patologiska" vänsterhäntheten i samband med hjärnskador vid förlossningen. På 1860-talet noterade den franska kirurgen Paul Broca förhållandet mellan händer och hjärnhalvfrekvensaktivitet. Enligt hans teori är halvorna i hjärnan kopplade tvärs över kroppens halvor. Men för tillfället är det känt att dessa anslutningar inte är så enkla som Brock beskrev dem. Undersökningar som genomfördes på 70-talet visade att de flesta vänsterhänder har samma vänstra hemisfäriska aktivitet som är typisk för alla människor. Enbart en del av vänsterhandarna har olika avvikelser från normen.

Genom att studera problemen med primitivernas vänstra handighet och högerhändighet fann forskarna att de flesta djur i en separat befolkning är antingen vänsterhänder eller högerhandare. Samtidigt utvecklar enskilda apor ofta sina individuella preferenser. Som ett resultat har vi fortfarande bara en allmän uppfattning om orsakerna till högerhänthet, och forskarna behöver bara utreda alla mekanismer för deras bildning i detalj.

Hur livlig materia blir levande?

I den vetenskapliga världen idag råder begreppet biologisk utveckling, enligt vilken det första livet härrörde från oorganiska komponenter till följd av fysiska och kemiska processer. Teorin om abiogenes beskriver hur levande materia kommer från livslöst materia. Det finns dock många problem.

Det är känt att huvudämnena i levande materia är aminosyror. Men sannolikheten för oavsiktlig förekomst av en viss aminosyra-nukleotidsekvens motsvarar sannolikheten att flera tusen bokstäver från den typskrivna typografiska teckensnittet kommer att släppas från taket på en skyskrapa och kommer att bilda sig till en viss sida i Dostojevskijs roman. Abiogenes i sin klassiska form förutsätter att en sådan "drop font" inträffade tusentals gånger - det vill säga så länge det tog tills det bildades i den önskade sekvensen. Men enligt moderna beräkningar skulle det ta mycket längre tid än hela universum existerar.

Samtidigt fortsätter forskarna att skapa en konstgjord levande cell i laboratoriet. En komplett uppsättning aminosyror och nukleotider och den enklaste bakteriecellen delar fortfarande avgrunden. Kanske var de första levande cellerna väldigt annorlunda än de vi kan observera nu. Ett stort antal forskare stöder också hypotesen att de första levande cellerna kunde komma till vår planet tack vare meteoriter, kometer och andra utomjordiska föremål.

Varför sover vi?

Vi sover 36% av våra liv, men forskare kan inte helt förklara sömnens natur. Människor kännetecknas av sömn, för att den är inbäddad i våra gener, men varför detta tillstånd uppstod i utvecklingsprocessen och vad är fördelarna med sömn ett mysterium.

Forskare har redan upptäckt att under sömnen växer musklerna snabbare, sår läker bättre och proteinsyntes accelereras. Med andra ord hjälper sömnen kroppen att fylla på vad den förlorade medan den är vaken. Nya studier har visat att under vår sömn rensas våra hjärnor av toxiner, och om en person stör denna process (med andra ord sover inte) ökar han risken för neurologiska störningar. Dessutom ökar kommunikationen mellan cellerna i resten av hjärnan, vilket gör att vi får plats för ny information. Nya synaps genereras i hjärnan, så brist på sömn hotar att minska förmågan att förvärva, bearbeta och återkalla information.

Under sömnen förlorar hjärnan ofta några av de episoder som hände oss under dagen, och enligt forskare bidrar denna process till att stärka vårt minne. Trots att drömmarnas innehåll bestäms av verkliga intryck, skiljer vårt medvetande i en dröm från vårt medvetande under vakna. I drömmen är vår världsutsikt mycket mer fantasifull och känslomässig. Vi ser olika bilder, vi oroar dem, men vi kan inte förstå dem ordentligt. Forskare tror att de synkroniseringsmekanismer som råder i den sömniga hjärnan, i högre grad associeras med det första signalsystemet och den emotionella sfären. Men vad är drömmarna, kan inte svaras tydligt ännu.

Varför slår katter ut?

Ingen vet säkert varför katter purrar. Purring skiljer sig från många andra ljud som görs av djur genom att vokalisering sker under hela andningscykeln. (och andas in och andas ut). En gång trodde man att ljudet producerades på grund av blodflödet som passerade genom den underlägsna vena cava, men nu är de flesta forskare överens om att struphuvudet, larynxmusklerna och den neurala oscillatorn är involverade i att extrahera ljud.

Kattungar lär sig att spinna så snart de är några dagar gamla. Veterinärer föreslår att deras purring betyder något som de mänskliga orden "mamma", "jag mår bra" eller "jag är här". Dessa ljud hjälper till att stärka bindningarna mellan kattungen och dess mor.

← Cat Purr

Men när kattungen växer upp, fortsätter han också att spinna, och många forskare är övertygade om att det i vuxenlivet hörs av ljud och glädje. Ibland sprider katter när de är skadade eller sjuka. Dr Elizabeth von Muggenthaler föreslår att de rörliga och lågfrekventa vibrationer som det producerar är "naturliga självläkande mekanismer" och stärker, läker sår och lindrar smärta.

Röstegenskapen hos inhemska katter är inte unik. Andra arter av kattfamiljen, som lynx, tjej och pumas, purrar också. Även om några stora katter (lejon, leoparder, jaguarer, tigrar, snöleoparder och rökiga leoparder) vet inte hur.

bilder: yellowpaul - stock.adobe.com, Hayati Kayhan - stock.adobe.com, Roman Sigaev - stock.adobe.com, Nino Cavalier - stock.adobe.com, Lili - stock.adobe.com

material publicerades först på Look at Me