Selv det sidste århundrede - lige det sidste årti - har set forbløffende spring fremad inden for videnskab og teknologi, da vi har fået en bedre forståelse af vores verden og hvordan den fungerer. Men selvom videnskaben har svarene på spørgsmål, som vores forfædre aldrig ville have troet, at vi ville finde ud af, er der stadig mange store spørgsmål, som endnu ikke har fået fuldt tilfredsstillende svar.
Disse spænder fra filosofisk til praktisk, fra samlede mysterier til spørgsmål, vi er tæt på at besvare, men er ikke helt der. Læs videre for at finde ud af, hvad de er. Og til mere pladsrelaterede conundrums, tjek 21 mysterier om plads, ingen kan forklare.
1 Hvordan præcist begyndte livet?
Misforstå os ikke her - evolutionære biologer har en ret god idé om, hvordan visse organismer udviklede sig til andre, men de ved stadig ikke, hvad der sparkede det hele ud. Hvordan kom vi fra den "oprindelige suppe" af livets byggesten til dannelsen af selvreplicerende celler?
Den førende teori i de sidste 50 år har været, at en elektrisk udladning førte til kemiske reaktioner, der skabte de første aminosyrer, men forskere er ikke alle enige. Nogle mener, at den årsagsmæssige faktor var vulkansk handling, og andre mener, at det kan have været meteoritter, der bragte os liv.
2 Hvorfor drømmer vi?
"Hvorfor?" måske er det sværeste spørgsmål for videnskaben at besvare. Mennesker drømmer bestemt, som det fremgår af avanceret hjerneafbildningsteknologi, men hvilket formål tjener det? Hvorfor fyres vores neuroner, selv når vores krop og bevidste sind er i ro?
Kognitive videnskabsfolk teoretiserer, at hukommelse, læring og følelser kan være knyttet til vores evne til at drømme, men indtil videre har de ikke fundet nogen afsluttende links, der kan forklare de underlige små film, vores hjerner spiller for os, mens vi sover. Og hvis du altid har undret dig over, hvad de underlige drømme, som du fortsat har, betyder, så tjek 50 hemmeligheder, som dine drømme prøver at fortælle dig.
3 Er der et mønster bag primtallene?
I tilfælde af at du har glemt siden din sidste matematikklasse, er primtal de tal, der kun kan deles af sig selv og 1. Eksempler inkluderer numrene 3 og 7 og 3.169. Tænk på dem som byggestenene til tal, da de ikke kan reduceres til mindre faktorer. Denne egenskab lader dem fungere som krypteringsnøgler til digital sikkerhed, men det betyder også, at matematikere ikke har været i stand til at skelne et mønster, som tal er primære, et problem kendt som Riemann-hypotesen.
Når du tæller op fra 1, kan du have tre primtall i træk, men gå derefter fyrre eller flere numre uden at finde en anden prim. Hvis du låser op dette puslespil, kan det få konsekvenser for et samfund som vores, hvis kommunikationsnetværk er helt bygget på tal. Og hvis du ikke helt kan huske, hvad et primtal er, og du vil se, om du stadig kunne få en bestået karakter, så tjek 30 spørgsmål, som du har brug for for at bestå matematik i 6. klasse.
4 Hvad er kuren mod kræft?
Shutterstock
Desværre vil vi aldrig være i stand til at finde en enkelt kur mod kræft, fordi udtrykket "kræft" faktisk gælder for en hel samling sygdomme, der er kodet i vores gener. Ligesom vi aldrig tørrer af alle bakterier fra jorden, kan vi ikke oprette en pille eller skud, der vil kurere alle typer kræft.
Når vi dog bliver bedre og bedre til både forebyggelse og behandling, vil vi bedre forstå de faktorer, der er inden for vores kontrol, og lære at undgå dem. For at finde ud af mere om, hvad kræft gør med kroppen, skal du tjekke 23 kræftadvarselsskilte gemmer sig i almindelig syn.
5 Kan vi rejse gennem tiden?
Vi alle rejser selvfølgelig fremad gennem tiden på en regelmæssig, og Einsteins teori om særlig relativitet fremhæver, at tiden kan komprimeres, så en person, der går hurtigt nok, måske kan rejse langt ind i fremtiden. Ved hjælp af begreber som ormehuller har nogle fysikere endda antydet, at det måske var muligt at besøge fortiden. Men hvis det var tilfældet, ville folk fra fremtiden ikke kunne leve blandt os i dag?
Vi ved ikke, og disse hypoteser kan bare ikke testes under kendte forhold i dag. Når vi udvider vores evne til at se gennem og rejse i rummet, lærer vi måske mere og bedre forstå, hvad der er muligt.
6 Er vores univers det eneste?
Shutterstock
I lighed med tidsrejser er interdimensional rejse et andet elskede sci-fi-koncept, der ser ud til at give et ubegrænset potentiale. Er der faktisk parallelle universer derude, som eksisterer i sameksistens med vores egne? Den "mange verdener" fortolkning af kvantefysik mener bestemt.
I henhold til denne teori er alle mulige historier og futures reelle. Virkeligheden er som et træ med uendelige grene, og vi får kun rejse ned ad en. Desværre ser det meget usandsynligt ud, at vi kan skabe en maskine, der vil transportere os til universet af for eksempel talende bananer.
7 Hvad er nøjagtigt bevidsthed?
Shutterstock
Bevidsthedsbegrebet findes i det grå område, hvor videnskab møder filosofi. Hvad er denne kvalitet, som du og jeg har, der gør os opmærksomme på os selv, der giver os mulighed for at tænke og håbe og skabe?
Hvis vi kunne køre en elektrisk strøm gennem en adskilt hjerne, så den så ud til at fungere ligesom hjernen i en levende persons hoved, kan vi da sige, at hjernen også er bevidst? Det faktum, at der ikke synes at være nogen universel måde at opdage eller måle bevidsthed på, er det, der gør det så frustrerende undvigende. Vi kan ikke helt forstå det, der lader os forstå verden. Og for nogle forbløffende sandheder, vi ved, se disse 100 Awesome Facts About Everything.
8 Hvor er alt antimateriet?
Antimaterie er et hårdt koncept til at vikle dit hoved rundt - det er lavet af atomer med de modsatte elektriske ladninger af tilsvarende stof. Hver gang forskere har været i stand til at skabe (små) mængder antimaterie i et laboratorium, skaber de også den samme mængde stof, og de to stoffer annullerer hurtigt hinanden i et brist af energi.
Det, der er så forvirrende ved disse eksperimenter, er, at forskere udfører dem i et forsøg på at forstå Big Bang, som menes at have skabt alt det stof i universet. Men hvis skabelse af stof betyder at skabe en lige mængde antimaterie på samme tid, hvorfor eksisterer vores univers overhovedet - fuldt af stof som det er? Hvor gik alt dette antimateriale hen, og hvorfor annullerede det ikke sagen?
9 Hvorfor er universet så tungt?
Når astrofysikere sætter sig ned for at beregne en bred formel for at beskrive, hvordan universet opfører sig, kan de gøre et rimeligt nøjagtigt stykke arbejde… hvis de antager, at der er en enorm mængde masse derude, som vi ikke kan registrere endnu.
Dette usete stof, eller "mørkt stof", tegner sig for cirka 95% af massen i universet, og alligevel ved vi ikke, hvad det er, hvor det er, eller hvorfor vi ikke kan observere det. Astronomer har endda fundet bevis på "mørk energi", der presser universet til at ekspandere.
10 Kan vi skabe energi på samme måde som solen gør?
Shutterstock
Ikke alle videnskabs mysterier er så abstrakte som mørk stof; nogle er så praktiske som at finde en måde at producere elektricitet på. Da vi ved, at fossile brændstoffer er begrænsede, er vi nødt til at finde en vedvarende og ren måde at producere energi på.
Vi ved, hvordan stjerner gør det - ved at splitte fra hinanden eller smelte sammen molekyler - men vi har endnu ikke fundet en måde at sikkert gengive det på en menneskelig skala. Hvis vi kan finde en måde at skabe energi ved at opdele vand i brint og ilt, har vi måske fundet den hellige gral af vedvarende energi.
11 Hvordan lever vi med bakterier?
Udviklingen af antibiotika er muligvis den mest betydningsfulde opdagelse i moderne medicin, da det ikke kun kurerer nogle sygdomme direkte, men også gør skader og operationer uendeligt mere overlevelige.
Imidlertid har overforbrug af antibiotika fået nogle bakterier til at udvikle sig til former, som vores medicin ikke kan slå. Hvordan vi overvinder dette problem uden at gå ind i et slags våbenløb med bakterier eller dræbe de gode bakterier, vi har brug for, vil kræve fortsat undersøgelse af bakterie-DNA. Bemærkelsesværdigt opdager vi stadig nye bakterier på så uudforskede steder som den dybe havbund.
12 Er havet den rigtige endelige grænse?
Shutterstock
Når vi taler om det dybe hav, estimerer havbiologer, at vi kun har udforsket ca. 5% af havbunden. Mange steder er gulvet så dybt, og vandet over det er så tungt, at vi er nødt til at sende ubemandede sonder for at fange billeder og prøver, som vi kan studere.
De organismer, vi har fundet indtil videre, er i videnskabeligt omfang bare underlige. Der er rørorme, der lever på svovlhuller og fisk med gennemsigtige hoveder og et stof, der kan hjælpe med at behandle Alzheimers sygdom. Hvad har vi ellers ikke fundet endnu? Se hvad du ellers ikke ved om havet, og tjek 30 fakta om verdens oceaner, der vil sprænge dit sind.
13 Skal vi dø?
Vi lever allerede meget længere - og sundere - liv, end vores forfædre gjorde, så er der en grænse for, hvor længe videnskab kan forlænge et menneskeliv? Naturligvis er det meget forskellige ting at forsinke død og helt forhindre det, men vores stigende forståelse af aldring, sygdomme og vores eget DNA skubber den øvre grænse for vores levetid. Forskere har allerede fundet måder at vende aldring på i individuelle celler, men de er stadig langt fra at oversætte denne forskning til en anvendelig medicinsk procedure.
14 Hvor hurtige og små kan computere være?
Billede via Wikipedia
Det er næsten komisk at sammenligne de rumstore, punch-kortcomputere fra 1960'erne med de telefoner, vi nu bærer i lommerne. For programmerere for 50 år siden ville en smartphone virke som den mest uartede science-fiction. Vil denne tendens fortsætte? Vil computere blive uendeligt mindre og mere kraftfulde?
Selvom transistorer bliver hurtigere, når de krymper, nærmer vi os den grænse, der er nødvendig for at overføre elektricitet. Hvis computerforskere imidlertid kan oprette chips, der kommunikerer med lysenergi i stedet for elektrisk energi, vil denne grænse forsvinde.
15 Vil kunstig intelligens ske?
Vi har selvfølgelig maskiner nu, der kan kaldes "robotter" - de gør ting som at bygge vores biler og pakke vores slik. Når de fleste mennesker taler om robotter, henviser de imidlertid til maskiner med kunstig intelligens.
Underholdende har forskere sagt, at AI-teknologi sandsynligvis er omkring 15-20 år i fremtiden siden 1960'erne. Et problem er, hvordan man definerer succes - er det at simulere menneskelig adfærd eller forbedre menneskelige færdigheder som mønstergenkendelse? Indbring bevidsthedens tornede emne, og der er stadig flere spørgsmål end svar, når det kommer til menneskelignende AI. For at finde ud af, hvad andre ting eksperter siger, at vi ikke ser, skal du tjekke 20 langvarige teknologier, der aldrig kommer til at ske.
16 Hvor stor vil befolkningen blive?
Fra 1987 var der 5 milliarder mennesker på planeten. Vi passerede 6 milliarder i 1999 og 7 milliarder i 2011, og de bedste skøn viser, at vi passerer 8 milliarder i 2023. Så… er der en grænse?
De fleste forskere hævder, at der er, men de er forskellige, når det gælder, hvad denne grænse er, og hvor snart vi når den. Det forventes, at utilstrækkelige ressourcer vil bremse befolkningsvæksten efter 2037, men hvordan det nøjagtigt vil se ud, er op til debat. Mad, rent vand og brændstof er begrænsende faktorer, så hvor stor del af en befolkning kan vores planet støtte i løbet af lang tid? Hvis du vil vide, hvad vi skal forberede os på, skal du tjekke 30 ting, som videnskabsmænd siger, vil ske, hvis befolkningen fortsætter med at udvide sig.
17 Vil vi nogensinde vide alt?
Dette spørgsmål kommer til kernen i den videnskabelige metode: at observere et fænomen, skabe en model eller en fortælling, der beskriver fænomenet, og bruge denne model til at fremsætte forudsigelser. Imidlertid har videnskaben i de sidste par århundreder overgået, hvad vi kan se med det blotte øje, så nye opdagelser har været afhængige af stadig mere kompliceret teknologi. De værktøjer, vi har, er ufuldkomne og derfor begrænsede, så hvor meget kan vi virkelig vide? Vi kan måske aldrig være i stand til at skabe en model, der beskriver alt, men hvor tæt kan vi komme?
18 Hvor stort er universet?
Lige nu kan vi bruge teleskoper af forskellig art til at "se" omkring 46, 5 milliarder lysår i alle retninger. Men ingen videnskabsmænd mener, at universet holder op med at eksistere i den afstand, vi ikke længere kan observere det. Hvor langt går den så?
Hvis universet er fladt, kan det teoretisk være uendeligt. Hvis det har nogen kurve til det, selvom en mindre end vores instrumenter kan registrere, kan det være formen på en kugle og derfor begrænset. Efterhånden som vores teknologi forbedres, kan vi sandsynligvis se længere, men vi ved måske aldrig med sikkerhed, hvor den ender.
19 Hvad skete der før Big Bang?
Mens ordet "bang" bringer en eksplosion i tankerne, beskrives Big Bang bedre som det øjeblik, hvor rummet selv begyndte at udvide sig og fysik, som vi kender det begyndte. Problemet er, at vi har brug for fysik selv for at beskrive universet, så det at spørge, hvordan universet var før fysik, er som at spørge, hvad der er syd for Sydpolen.
Det er muligt, at kvantemekanik kunne beskrive universet før Big Bang, men vi ved ikke med sikkerhed, at disse love var på plads inden fysikens love.
20 Kan vi downloade vores hjerner til computere?
Shutterstock
Dette er et spørgsmål, som forskere håber at have svar på i de næste par årtier. Når computere øges i hastighed og kompleksitet, kommer vi tæt på den dag, hvor kunstig teknologi kan tilnærme sig den menneskelige hjerne.
Der er selvfølgelig nogle betydelige hindringer: supercomputere kan ikke køre flere samtidige beregninger, og den nødvendige hukommelse til den korrekte behandlingshastighed ville være enorm. Selvom vores evne til at kortlægge hjernen ned til synapsen er forbedret, er vi stadig år væk fra at være i stand til at kopiere og indsætte et menneskeligt sind.
21 Hvor smart kan en person være?
Shutterstock
Inden nogen kan besvare dette spørgsmål, skal de nøjes med en definition af intelligens. Er det kun IQ? Hukommelse? Evnen til at udføre flere komplekse opgaver på samme tid? Evnen til at skabe?
Hvis du vælger IQ, da det tilbyder en konkret beregning, skal du være opmærksom på, at det er en metode til sammenligning, så den højeste "mulige" IQ kun er så høj som verdens nuværende smarteste menneske. Husk også, at IQ'er kan ændres og kan være påvirket af kulturelle faktorer. Måske skal vi i stedet spørge: "Hvad betyder det at være smart?"
22 Vil vi nogensinde være i stand til at forudsige økonomiske styrt?
Økonomi er også en videnskab, skønt dens forudsigelser endnu ikke har vist sig værdifulde i makroskala. I kølvandet på finanskrisen i 2008 spurgte mange mennesker: "Hvordan så ingen dette komme?"
Sandheden er naturligvis, at nogle få økonomer gjorde det, men disse mennesker er ikke nødvendigvis sjældne genier i marken - deres data og modeller til forudsigelse var tilfældigvis rigtige i dette tilfælde.
Økonomi omfatter så mange variabler, både matematiske og psykologiske, at det er lige så svært at gætte, hvad hele finansielle systemer vil gøre, som det er at gætte alle de valg, en enkelt person vil tage i deres levetid. Vores beregninger kan forbedre, når vi samler flere data, men krydset mellem videnskabelige begrænsninger med menneskelig uforudsigelighed betyder sandsynligvis, at vi aldrig har en model for økonomien, som vi gør for, for eksempel, replikation af en celle.
23 Hvad gør os til mennesker?
Vi ved instinktivt, om en organisme eller maskine er menneskelig eller ikke. Dyr som papegøjer og delfiner kan have noget, der nærmer sig menneskelig intelligens, men få vil hævde, at det alene gør dem til menneskelige. Folk vil heller ikke sige, at chimpanser, vores nærmeste pårørende, som vi deler 96% af vores genetiske materiale, er fuldstændigt ækvivalente med mennesker.
Hvor er skillelinjen? Ville vi vide det, hvis vi så det? Er personlighed mulig uden for Homo sapiens sapiens ? Vi har ingen endelig test, der kan give et ja eller nej svar.
24 Er det natur eller pleje?
Bare fordi dette spørgsmål er et gammelt, betyder det ikke, at det stadig ikke er relevant. Vi forstår genetik bedre, end vi nogensinde har haft, men hvor meget af hvem vi er kommer fra vores DNA, og hvor meget kommer fra det miljø, vi er opdrættet i?
Etiske overvejelser begrænser forskere med hensyn til eksperimentering - det ville være utænkeligt grusomt at opdrage en baby i en kasse uden interaktion af nogen art - så vi vil sandsynligvis aldrig vide det med sikkerhed. Men som altid er der fortjeneste ved at forstå så meget som vi kan.
25 Er der en samlet teori om fysik?
Den fysik, du sandsynligvis er fortrolig med, i det mindste i meget grundlæggende termer, er den, du lærer i gymnasiet - masse, hastighed, tyngdekraft osv. Einstein tog denne gren af fysik til det ekstreme og brugte generel relativitet til at beskrive begge rum og tid. Men når du prøver at beskrive, hvordan de meget mindste subatomære partikler opfører sig, har du brug for kvantemekanik.
Problemet kommer, når du prøver at bruge kvantemekanik til at beskrive galakser eller generel relativitet til at beskrive atomer; det, vi observerer, stemmer ikke overens med, hvad disse teorier siger, at skulle ske. Når fysikere nævner en "samlet teori", er det dette, de taler om - en måde at knytte den generelle relativitet til kvantemekanikken, der giver mening for begge. For tip og tricks til, hvordan man lever et lykkeligt liv, se, hvordan man skal være lykkelig, ifølge Albert Einstein.
26 Hvad sker der inde i et sort hul?
Sorte huller er der, hvor generel relativitet og kvantemekanik mødes. Når en massiv stjerne dør, kollapser den ind i sig selv og bliver så lille og tæt, at den danner en enestående. Tyngdekraften omkring noget så tungt er så stærkt, at ikke engang lys kan undslippe, hvilket giver sorte huller deres navn.
Generel relativitet beskriver, hvad vi kan observere af sorte huller, men for at forstå, hvad der foregår inden for deres begivenhedshorisonter, har vi sandsynligvis brug for kvantemekanik. Desværre, da vi endnu ikke kan "oversætte" disse begreber mellem de to fysiktyper, er det svært at endda danne en solid teori om, hvad vi endnu ikke kan opdage.
27 Er vi alene i universet?
Shutterstock
"Rummet er stort, " skrev forfatter Douglas Adams. "Virkelig stor. Du vil bare ikke tro, hvor enormt, enormt, sjovt, stort det er."
Hvordan kan vi virkelig sige, at der ikke er noget andet liv derude, når vi kun har udforsket den mindste brøkdel af det? Vi ved, at nogle andre planeter eller måner indeholder ilt og flydende vand. Vi har endda hørt nogle signaler fra rækkevidden af det dybe rum, som forskere ikke har været i stand til at forklare.
Indtil videre har vi ikke fundet noget endeligt bevis på liv - selv encellede organismer - der udvikler sig overalt på jorden, men det ville være højden på hubris at erklære det betyder, at vi aldrig vil. Hvis du vil lære om de skøre liv for dem, der udforsker rummet, skal du tjekke 27 sindssygtige ting, som astronauter skal gøre.
