НАУКАТА СЕ ПОЯВЯ ЗА НЕОБХОДИМОСТТА НА ВЪПРОСИТЕ НА ОТГОВОРИТЕ НА ХОРАТА. И изглежда, че повечето от сложните явления са изучени по протежение и отвъд, но остава само "много малко" - да се разбере природата на тъмната материя, да се справи с проблема на квантовата гравитация, да се реши проблемът с измеренията пространство / време, да се разбере какво е тъмната енергия (и още няколкостотин подобни въпроса). Все още обаче има привидно по-прости явления, които учените не са в състояние да обяснят напълно.
Какво е стъкло?
Нобеловият лауреат Уорън Андерсън каза веднъж: "Най-дълбокият и интересен от нерешените проблеми в теорията на твърдото състояние се крие в природата на стъклото." И въпреки че стъклото е познато на човечеството от повече от хилядолетие, каква е причината за неговите уникални механични свойства, учените все още не разбират. От уроците в училище помним, че чашата е течност, но нали? Учените не знаят точно каква е природата на прехода между течна или твърда и стъклена фаза и какви физически процеси водят до основните свойства на стъклото.
Процесът на образуване на стъкло не може да бъде обяснен с нито един от настоящите инструменти на физиката на твърдото тяло, теорията на многочастиците или теорията на течностите. С две думи течното разтопено стъкло постепенно става все по-вискозно при охлаждане, докато стане твърдо. Докато при образуването на кристални твърди вещества, като графит, атомите в един момент образуват обичайните периодични структури.
Стъклото се държи по такъв начин, че все още не може да бъде описано от равновесната статистическа механика
Тарун Читра, изследовател на молекулярната динамика, обяснява организацията на молекулите в различни вещества чрез танца. Идеалното твърдо тяло е като бавен танц, когато двама партньори, заедно с други двойки, се движат около изходната 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 ergodicity), докато средното темпо, с което всички танцуват, е приблизително едно и също. По тази аналогия чашата е като танц, когато група хора се разделят на по-малки подгрупи и всеки от тях се върти в свой хоровод. Можете да смените партньори от кръга си и този танц се случва завинаги.
Промоционално видео:
Стъклото се държи по такъв начин, че все още не може да бъде описано от равновесната статистическа механика. По-специално, субекспоненциалната автокорелация и функцията на кръстосана корелация на стъклото могат да бъдат получени чрез безкраен брой произволни процеси. До определен момент системата работи повече или по-малко ясно и предсказуемо, но ако я наблюдавате достатъчно дълго, започвате да виждате как някои характеристики се описват по-добре от теорията на вероятностите и случайните процеси.
Как работи плацебо?
Плацебо, или вещества, които нямат очевидни лечебни свойства, но имат положителен ефект върху организма, са известни отдавна. Плацебо ефектът се основава на психоемоционално въздействие. Но изследователите неведнъж са доказали, че плацебо, което няма активни вещества, може да стимулира реални физиологични реакции, включително промени в сърдечната честота и кръвното налягане, както и химическата активност в мозъка. Плацебо също помага за облекчаване на болка, депресия, тревожност, умора и дори някои от симптомите на болестта на Паркинсон.
Как психиката ни може да повлияе на здравето, все още не е напълно разбрана и учените не могат да разкрият механизмите, залегнали в основата на физиологичните отговори на плацебо. Очевидно в ефекта са преплетени много различни аспекти и бибероните не засягат източника или причинителя на заболяването. Експериментално е установено, че реакцията на организма се различава в зависимост от метода на доставка на плацебо (при приемане на хапчета или инжекции). Също така, плацебо дава само очаквания, тоест известен предварително терапевтичен ефект. И колкото по-високи са очакванията, толкова по-силен е плацебо ефектът. Освен това е известно, че тя може да бъде засилена чрез активно словесно излагане на пациента. Не всички са засегнати от плацебо. По-често плацебо действа на екстроверти, хора с повишени нива на тревожност, подозрителност и самосъмнение.
През октомври 2013 г. беше публикувано проучване, което показва, че плацебо ефектът е свързан с повишена алфа активност в мозъка. Алфа вълните възникват в отпуснато състояние, което е подобно на лек транс или медитация - тоест в най-внушителното състояние. Плацебо ефектът оказва значително влияние върху нервната система на човека в областта на гръбначния мозък. Но досега никой не успя да опише подробно механизма на неговия ефект.
Какво означаваше уау сигналът от дълбокото пространство?
На 15 август 1977 г. се случва едно от най-мистериозните събития в историята на космическото изследване. Д-р Джери Айман, докато работеше по радиотелескопа Big Ear като част от проекта SETI, записа силен теснолентов космически радио сигнал. Характеристиките му (честотна лента на предаване, съотношение сигнал / шум) бяха в съответствие с тези, очаквани от извънземен сигнал. Поразен от това, Ейман обиколи съответните знаци на разпечатката и подписа „Уау!“В полето. Този подпис даде името на сигнала.
Сигналът дойде от регион на небето в съзвездието Стрелец, на около 2,5 градуса южно от звездната група Чи. Въпреки това, след години чакане да се случи нещо подобно, нищо не се случи.
Учените твърдят, че ако сигналът е бил от извънземен произход, тогава съществата, които са го изпратили, трябва да принадлежат към много, много напреднала цивилизация. За да изпратите такъв мощен сигнал, ви е необходим поне 2,2 гигаватт предавател, който е много по-мощен от всеки от земните. Например системата HAARP в Аляска, една от най-мощните в света, уж е способна да предава сигнал с мощност до 3 600 кВт.
Една хипотеза за силата на сигнала е, че първоначално слаб сигнал е значително засилен от действието на гравитационната леща; това обаче все още не изключва възможността за изкуствения му произход. Други изследователи предполагат възможността за въртене на източника на радиация като маяк, периодична промяна на честотата на сигнала или единичен сигнал. Има и версия, че сигналът е бил изпратен от подвижен извънземен космически кораб.
През 2012 г., за 35-ата годишнина от сигнала, Обсерваторията Аресибо изпрати отговор на 10 000 кодирани туита в посока на предполагаемия източник. Не е известно обаче дали някой ги е получил. Досега уау сигналът остава една от основните загадки за астрофизиците.
Защо хората са разделени на левичари и десни?
През последните 100 години учените са проучили доста добре проблема защо хората използват предимно една ръка и защо по-често това е дясната ръка. Въпреки това, няма стандартно емпирично тестване за десни или левичари, тъй като учените не могат напълно да разберат какви механизми са включени в този процес.
Учените не са съгласни какъв процент от човечеството е десен и какъв процент е ляв. Като цяло се смята, че мнозинството (70% до 95%) са десни, малцинството (5% до 30%) са левичари, а също така има и неопределен брой хора с пълна симетрия. Доказано е, че гените влияят на лявша и дясна ръка, но точният „ген на лявата ръка“все още не е идентифициран. Има доказателства, че социалните и културните механизми могат да повлияят на склонността към използване на дясната или лявата ръка. Най-типичният пример за това е как учителите превъзпитали децата, принуждавайки ги да преминават от лявата на дясната ръка, когато пишат. В същото време в момента по-тоталитарните общества имат по-малко леви хора, отколкото по-либералните общества.
Ние имаме само обща представа за причините за десницата и изследователите все още трябва да я разберат подробно.
Някои изследователи говорят за "патологична" лявост, свързана с мозъчно нараняване по време на раждане. През 1860 г. френският хирург Пол Брока отбелязва връзката между активността на ръцете и полукълба на мозъка. Според неговата теория половините на мозъка са свързани с половинките на тялото по модел на кръстосан кръст. Но в момента се знае, че тези връзки не са толкова прости, колкото ги описа Брока. Изследванията през 70-те години показват, че повечето левичари имат една и съща лево-мозъчна дейност, което е характерно за всички хора. Само част от левичарите обаче имат различни отклонения от нормата.
Изучавайки проблемите с лявството и десницата при примати, учените са установили, че повечето животни в определена популация са или левичари, или десни. По този начин отделните маймуни често развиват своите индивидуални предпочитания. В резултат на това все още имаме само обща представа за причините за десницата и изследователите трябва само да разберат подробно всички механизми на тяхното формиране.
Как неживата материя става жива?
В научния свят днес преобладава концепцията за биологичната еволюция, според която първият живот възниква сам от неорганични компоненти в резултат на физически и химични процеси. Теорията на абиогенезата описва как живата материя произлиза от неживата материя. В него обаче има много проблеми.
Известно е, че основните компоненти на живата материя са аминокиселини. Но вероятността случайно да възникне определена аминокиселинно-нуклеотидна последователност съответства на вероятността няколко хиляди букви от типа написване да бъдат изхвърлени от покрива на небостъргач и сгънати в определена страница от романа на Достоевски. Абиогенезата в класическата си форма предполага, че подобно „отпадане на шрифта“се е случвало хиляди пъти - тоест толкова пъти, колкото е било необходимо, докато се е оформило в необходимата последователност. Според съвременните оценки, това би отнело много повече време, отколкото съществува цялата Вселена.
В същото време учените продължават да се опитват да създадат изкуствена жива клетка при лабораторни условия. Пълен набор от аминокиселини и нуклеотиди и най-простата бактериална клетка все още разделят пропастта. 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 биха могли да навлязат на нашата планета благодарение на метеорити, комети и други извънземни обекти.
Защо спим?
Ние спим 36% от живота си, но учените не могат да обяснят напълно същността на съня. Сънят е присъщ на хората, тъй като е в нашите гени, но защо това състояние се появи в процеса на еволюцията и какви са ползите от съня, е загадка.
Учените вече са установили, че мускулите растат по-бързо по време на сън, раните заздравяват по-добре и синтеза на протеини се ускорява. С други думи, сънят помага на тялото да попълни това, което е загубило, докато е будно. Последните проучвания показват, че по време на сън мозъкът ни се изчиства от токсините и ако човек пречи на този процес (с други думи, не спи), той е изложен на повишен риск от неврологични разстройства. Освен това по време на почивка в мозъка връзките между клетките са отслабени или прекъснати - по този начин освобождаваме пространство за получаване на нова информация. В мозъка се генерират нови синапси, така че липсата на сън заплашва да намали способността за придобиване, обработка и запомняне на информация.
По време на сън мозъкът често преиграва някои от епизодите, които ни се случиха през деня и според изследователите този процес спомага за укрепване на паметта ни. Въпреки че съдържанието на сънищата се определя от реални впечатления, нашето съзнание в съня е различно от нашето съзнание по време на събуждане. В съня представата ни за света се оказва много по-въображаема и емоционална. Виждаме различни картини, притесняваме се за тях, но не можем да разберем правилно. Учените смятат, че механизмите за синхронизиране, които доминират в каротидния мозък, са по-свързани с първата сигнална система и емоционалната сфера. Но какви са сънищата, все още е невъзможно да се отговори еднозначно.
Защо котките мъркат?
Никой не знае със сигурност защо котките мъркат. Мъркането се различава от много други животински звуци по това, че вокализацията се проявява през целия дихателен цикъл (както при вдишване, така и при издишване). Някога се смяташе, че звукът се произвежда от притока на кръв през долната кава на вената, но сега повечето учени са съгласни, че ларинкса, ларингеалните мускули и невронният осцилатор участват в процеса на производство на звук.
Котенцата се научават да мъркат веднага след като са на няколко дни. Ветеринарите приемат, че мъркането им означава нещо като човешките думи „мама“, „добре съм“или „тук съм“. Тези звуци помагат за укрепване на връзката между котето и неговата майка.
Но когато котето порасне, то също продължава да мърка и много изследователи са убедени, че в зряла възраст този звук се свързва с удоволствие и радост. Понякога котките мъркат, когато са ранени или болни. Д-р Елизабет фон Мъгентхалер предполага, че мъркането и нискочестотните вибрации, които произвежда, са "естествен механизъм за самолечение", който укрепва, лекува раните и облекчава болката.
Вокалната черта на домашните котки не е уникална. Мъркат и други котета, като рисове, гепарди и пумари. Въпреки че някои големи котки (лъвове, леопарди, ягуари, тигри, снежни леопарди и замъглени леопарди) не могат да направят това.