10 самых важных вопросов в науке

Сможем ли мы когда-то понять природу Вселенной, что делает нас человеком, и для чего мы видим сны?

Существует множество вопросов, ответы на которые мы до сих пор не знаем, но надеемся вскоре обрести.

Вот несколько самых трудных и увлекательных научных вопросов, над которыми думают лучшие умы человечества.

Мы знаем о 5-ти процентах из состава Вселенной. Эти 5 процентов составляют атомы из периодической таблицы, которые формируют все, что мы видим вокруг.

Остальные 95 процентов остаются загадкой. За последние 80 лет, стало ясно, что остальная часть состоит из двух темных сущностей: темной материи (около 25 процентов) и темной энергии (70 процентов).

Темная материя находится вокруг галактик и скоплений галактик, и действует как невидимый клей, связывающий их. Мы знаем, что она есть, так как у нее есть масса, следовательно, сила тяжести.

Темная энергия – это нечто более таинственное, некая эфироподобная среда, которая заполняет пространство, расширяя его, и заставляя галактики ускорятся друг от друга. Мы не знаем, что представляет собой темная энергия или темное вещество, а астрономы только приближаются к пониманию этих невидимых "чужаков".

Около 4 миллиардов лет назад нечто зародилось в "первичном бульоне". Он состоял из простых химических веществ, которые встретились и благодаря которым появились первые молекулы, способные воспроизводиться путем клеточного деления.

Все мы люди связаны с этими ранними биологическими молекулами. Но как основные химические вещества, присутствующие на Земле, спонтанно соединились, чтобы создать жизнь.

Как у нас появилось ДНК? Как выглядели первые клетки? Ученые до сих пор не знают, как это произошло. Некоторые утверждают, что жизнь зародилась в горячих водоемах возле вулканов, другие – что началом жизни послужили метеориты упавшие в море.

Астрономы тщательно ищут во Вселенной миры, где вода могла бы дать начало жизни, начиная от спутника Европы и планеты Марса в нашей Солнечной системе до планет, которые находятся на расстоянии многих световых лет.

В 1977 году радиотелескопы уловили сигнал, похожий на возможное инопланетное сообщение.

Сейчас астрономы могут подробнее изучить атмосферу дальних миров на наличие кислорода и воды. За последнее время было найдено около 60 миллиардов потенциально обитаемых планет только в области Млечного пути.

Геном человека на 99 процентов идентичен геному шимпанзе. Наш мозг действительно больше, чем у большинства животных, но не самый большой. К тому же у нас в три раза большей нейронов, чем у гориллы.

Многие вещи, которые как мы считали, отличают нас от животных, включая язык, использование инструментов, умение узнавать себя в зеркале, наблюдается и у других животных.

Возможно, культура и ее воздействие на наши гены играет решающую роль. Ученые считают, что умение готовить и владение огнем помогло человеку развить большой мозг. А может быть умение сотрудничать и навыки торговли сделали нас планетой людей, а не обезьян?

Пока что известно, что это связано с работой нескольких областей мозга, связанных между собой, а не одной частью мозга. Если мы поймем, какие именно части мозга вовлечены и как работает наша нервная система, мы поймем, как возникает сознание, и возможно это поможет нам в создании искусственного интеллекта.

Однако еще более тяжелым философским вопросом является вопрос, почему мы должны осознавать.

Согласно одному из предположений, объединяя и обрабатывая множество информации, и реагируя на сенсорные сигналы, мы может отличить, что на самом деле реально, а что нет и продумывать будущие сценарии, которые помогают нам адаптироваться и выживать.

Мы проводим треть своей жизни во сне. Учитывая то количество времени, которое уходит у нас на сон, может показаться, что мы все о нем знаем. Однако ученые до сих пор не могут найти объяснение тому, зачем мы спим и видим сны.

Последователи Зигмунда Фрейда считают, что сны являются невыполненными желаниями, часто сексуальными. Другие же утверждают, что сны это не более чем случайные импульсы спящего мозга.

Исследования на животных и прогресс в области визуализации мозга показали, что сон играет роль в памяти, обучении и эмоциях.

Согласно законам физики материя не должна существовать сама по себе. Каждая частица материи, каждый электрон, протон, нейтрон должен иметь "близнеца" – антивещество. Должны в большом количестве существовать позитроны или антиэлектроны, антипротоны и антинейтроны, но это не так.

Если встречаются вещество и антивещество, оба исчезают из-за того, что образуется огромное количество энергии. Согласно теории, Большой взрыв создал одинаковое количество обоих, нослучилось что-то, что оставило во Вселенной только вещество.

Конечно, у природы были свои основания для создания вещества, иначе бы мы не существовали.

Исследователи анализируют данные экспериментов Большого адронного коллайдера, чтобы понять, почему в нашей Вселенной существует такая асимметрия вещества и антивещества.

Является ли наша Вселенная единственной? Современные теории и космология все чаще обращаются к идее существования других Вселенных, возможно с другими свойствами, отличающимися от наших.

Если существует бесконечное их число в Мультивселенной, то любое сочетание параметров можно будет воспроизвести где-то еще, и вы сможете существовать и в другой Вселенной. Но так ли это? И как мы узнаем, что это так? Если мы не можем подтвердить эту гипотезу, является ли она частью науки?

Мы живем в удивительное время, так как начинаем думать о старении, как не факте жизни, а о болезни, которую можно вылечить и возможно предотвратить, по крайней мере, на долгое время.

Наши знания о том, что приводит к старению, и почему некоторые животные живут дольше других, постоянно расширяются. Данные о повреждении ДНК, обмене веществ, репродуктивном здоровье помогают нам составить более полную картину и возможно создать лекарства.

Но более важным вопросом является не то, как долго мы будем жить, а как долго мы будем жить хорошо. А так как многие болезни, включая диабет и рак, чаще являются болезнями старения, лечение старения может стать ключевым моментом.

Путешествие в пространстве - вещь вполне выполнимая, но возможно ли перемещаться во времени?

Если дело касается путешествия в прошлое, законы физики предотвращают это, и оно навсегда останется в нашей памяти.

Однако дорога в будущее для нас более открыта. Согласно специальной теории относительности Эйнштейна, для космонавтов на Международной космической станции время течет медленнее. При скорости вращения МКС, этот эффект практически не заметен, однако если увеличить скорость до скорости света, люди смогут пролететь на тысячи лет вперед.

Однако мы не сможем вернуться в прошлое и рассказать другим о том, что мы видели.