Τα 10 μεγαλύτερα μυστήρια της Επιστήμης

 

Νο.10 Τι κατευθύνει την εξέλιξη;

Θα το έχετε ξανακούσει: η φυσική επιλογή είναι αποδεκτή από τους επιστήμονες ως η πρωταρχική κινητήριος δύναμη του συνόλου των ζώντων

οργανισμών. Είναι μία από ..τις πιο γερά θεμελιωμένες θεωρίες της επιστήμης. Είναι,

ωστόσο, η εξέλιξη μέσω της φυσικής επιλογής η μοναδική εξήγηση της περιπλοκότητας των οργανισμών;

«Πιστεύω ότι ένα από τα σημαντικότερα μυστήρια στη βιολογία σήμερα είναι το ερώτημα αν η θεωρία της φυσικής επιλογής αποτελεί τη μοναδική υπεύθυνη διαδικασία για την περιπλοκότητα των οργανισμών,» λέει ο Massimo Pigliucci του Τμήματος Οικολογίας και Εξέλιξης του Πανεπιστημίου Stony Brook της Νέας Υόρκης, ή «αν υπάρχουν και άλλες ιδιότητες που διαθέτει η ύλη και συμβάλλουν σε αυτήν. Υποπτεύομαι ότι σύντομα θα αποκαλυφθούν.»

Νο.9 Τι γίνεται μέσα στον σεισμό;

Εκπλαγήκαμε όταν αυτό το ερώτημα μπήκε στην αρχική λίστα, και ακόμα περισσότερο όταν μπήκε στα δέκα πρώτα. Ωστόσο είναι πράγματι παράξενο το ότι δεν γνωρίζουμε τι ακριβώς συμβαίνει στον πλανήτη μας, κάτω από τα πόδια μας.

Οι ειδικοί μπορούν να δώσουν απαντήσεις σχετικά με την πηγή του σεισμού, το είδος της τεκτονικής πλάκας, ακόμα και να προβλέψουν τη διάρκεια των μετασεισμών. Παραμένει όμως άγνωστο το τι υπόκειται ο πλανήτης κατά τη διάρκεια του σεισμού. Η φύση και η συμπεριφορά των δυνάμεων που συγκρατούν τις τεκτονικές πλάκες και ξαφνικά εξασθενούν παραμένουν άγνωστες.

«Το πρόβλημα της ολίσθησης των πλακών κατά το σεισμό είναι ένας από τους θεμελιώδεις προβληματισμούς σε όλες τις επιστήμες της Γης,» αναφέρει ο γεωφυσικός Tom Heaton. «Εδώ και τριάντα χρόνια προσπαθούμε να ανακαλύψουμε τις τη φυσική που διέπει το φαινόμενο του σεισμού.»

Νο. 8 Ποιος είσαι;

Η φύση της συνειδητότητας απασχολεί τους ψυχολόγους και γνωστικούς επιστήμονες εδώ και πολύ καιρό. Ένα μέρος της απάντησης, ωστόσο, είναι εκπληκτικά απλό: μεγάλο κομμάτι του τι μας οδηγεί να πράξουμε βρίσκεται ενσωματωμένο σε νευρικά δίκτυα, τα οποία δεν είναι προσβάσιμα από τη συνειδητή σκέψη, λέει ο Joseph LeDoux, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης.

«Η καθημερινή, διαισθητική νόηση του εγώ μας και η κυριαρχία του πάνω στη συμπεριφορά είναι μια ιδέα τόσο λανθασμένη όσο και το ότι η γη είναι επίπεδη,» συμφωνεί ο Morsella. «Παρόλο που θεωρούμε τους εαυτούς μας ως ανεξάρτητους παράγοντες, δεν είμαστε. Όλα όσα πράττουμε επηρεάζονται από ασυνείδητες διαδικασίες και το περιβάλλον μας,» προσθέτει.

«Το άλμα του να εξακριβώσουμε με ποιο τρόπο παίρνουμε τις συνειδητές αποφάσεις, και τι είναι αυτό που μας δίνει το δικό μας μυαλό και την ψυχή, μα… μόνο στο Νο.8;»

Νο.7 Πώς εμφανίστηκε η ζωή στη Γη;

Περιμέναμε ότι αυτό το ερώτημα θα βρισκόταν σε υψηλότερη θέση. Αλλά μάλλον κάποιες ψήφοι για το Νο.2 της λίστας ξέφυγαν από αυτό εδώ.

Υπάρχουν στοιχεία για απλές, μικροβιακές μορφές ζωής πάνω στη Γη που μετρούν μέχρι και 3 δισεκατομμύρια χρόνια. Το πώς εμφανίστηκαν, κανείς δεν γνωρίζει. Οι ιδέες κυμαίνονται από χημικές αντιδράσεις κοντά σε θερμικές οπές στο βυθό της θάλασσα μέχρι αντιδράσεις σε βράχους.

«Πολλές θεωρίες για την προέλευση της ζωής έχουν προταθεί, ωστόσο επειδή είναι δύσκολο να αποδειχθούν ως αληθείς ή εσφαλμένες, δεν υπάρχει καμία πλήρως αποδεκτή θεωρία,» εξηγεί η Diana Northup, βιολόγος σπηλαίων στο Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού.

Νο.6 Πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος;

Κάποιοι από τους αναγνώστες πιστεύουν ότι γνωρίζουμε αρκετά για αυτό το θέμα. Σίγουρα πολύ περισσότερα από όσα γνωρίζαμε μερικές δεκαετίες πριν. Ωστόσο, με δισεκατομμύρια νευρικά κύτταρα, το κάθε ένα από αυτά να σχηματίζει μερικές χιλιάδες συνδέσεις, εξακολουθεί να αποτελεί σπαζοκεφαλιά.

«Όλοι πιστεύουμε ότι κατανοούμε το μυαλό-τουλάχιστον το δικό μας- μέσα από τις εμπειρίες μας. Πάρα ταύτα, η δική μας υποκειμενική εμπειρία αποτελεί ένα πολύ φτωχό οδηγό ως προς το πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος,» αναφέρει ο Scott Huettel του Κέντρου Γνωστικής Νευροεπιστήμης στο Πανεπιστήμιο Duke.

Ανάμεσα στα αινίγματα: «Ακόμα δεν έχουμε βρει τρόπους να μελετήσουμε το πώς οι ομάδες των νευρώνων σχηματίζουν λειτουργικά δίκτυα όταν μαθαίνουμε, θυμόμαστε, ή κάνουμε οτιδήποτε άλλο, όπως το να βλέπουμε, να ακούμε, να κινούμαστε, να αγαπάμε,» λέει ο Norman Weiberger, νευροεπιστήμονας από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια. «Εάν κατανοήσουμε το μυαλό, θα κατανοήσουμε τις δυνατότητες και τα όρια του για σκέψη, συναίσθημα, λογική, αγάπη, και κάθε άλλη έκφανση της ανθρώπινης ζωής.»

Νο.5 Που είναι το υπόλοιπο του Σύμπαντος;

Είναι ενοχλητικό όταν προσπαθείς να μελετήσεις κάτι και το περισσότερο από αυτό να μην είναι εκεί. Αυτό ακριβώς συμβαίνει με το Σύμπαν.

«Το ονομάζω σκοτεινή ύλη,» λέει ο Michael Turner, κοσμολόγος στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο, αναφερόμενος στα μεγάλα μυστήρια της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας.

Ουσιαστικά, μόνον το 4% της ύλης και της ενέργειας του σύμπαντος έχει βρεθεί. Το υπόλοιπο 96% παραμένει απροσδιόριστο, με τους επιστήμονες να αναζητούν στα πέρατα του διαστήματος και στα έγκατα της Γης για να λύσουν του δύο σκοτεινούς γρίφους.

Νο.4 Τι δημιουργεί τη Βαρύτητα;

Πιστεύατε ότι αυτή η «προσγειωμένη» ιδέα θα ήταν πλήρως κατανοητή. Άλλωστε, ο Νεύτωνας το είχε καταλάβει εδώ και καιρό, σωστά;

Λάθος. Η βαρύτητα είναι η πιο αδύναμη από όλες τις δυνάμεις στο σύμπαν, και οι κοινώς αποδεκτοί κανόνες της φυσικής αδυνατούν να εξηγήσουν το πώς λειτουργεί. Οι θεωρητικοί πιστεύουν ότι κάποια μικροσκοπικά μόρια, χωρίς μάζα, που ονομάζονται βαρυτόνια, απορρέουν βαρυτικά πεδία.

«Η βαρύτητα είναι εντελώς διαφορετική από τις άλλες δυνάμεις που περιγράφονται από τους κανόνες της φυσικής,» αναφέρει ο Mark Jackson, θεωρητικός φυσικός στο Fermilab του Ιλινόις. «Όταν κάνεις κάποιους υπολογισμούς για τις μικρές βαρυτικές αλληλεπιδράσεις, τα αποτελέσματα είναι ακατανόητα. Τα μαθηματικά που χρησιμοποιούμε δεν λειτουργούν για τη βαρύτητα.»

Νο.3 Υπάρχει μία θεωρία για τα πάντα;

Μόνο μία μικρή ομάδα από πανέξυπνους αναγνώστες θα μπορούσε να ψηφίσει σε τόσο ψηλή θέση το συγκεκριμένο ερώτημα, γιατί πρόκειται για κάτι πραγματικά πάρα πολύ πολύπλοκο.

Οι φυσικοί έχουν έναν καλό «τυποποιημένο μοντέλο» που χωρίζει το γνωστό σύμπαν σε σωματίδια, προκειμένου να περιγράψουν τα πάντα, από τον μαγνητισμό μέχρι από τι είναι φτιαγμένα τα άτομα και πως παραμένουν σταθερά. Το τυποποιημένο μοντέλο βλέπει τα σωματίδια ως απειροελάχιστες μονάδες, κάποιες από τις οποίες έχουν βασικές δυνάμεις.

Υπάρχουν, όμως, δύο εμφανή προβλήματα με το μοντέλο αυτό: Δεν μπορεί να συμπεριλάβει τη βαρύτητα, ενώ στις υψηλές ενέργειες δίνει ακατανόητα αποτελέσματα.

Όπως υποστηρίζουν οι ερευνητές, εάν μπορεί να σχηματιστεί μια θεωρεία (κάποιοι λένε ότι ποτέ δεν θα γίνει κάτι τέτοιο) για να αποκρούσουμε τις απίστευτες ενέργειες του πρώιμου σύμπαντος και να ενσωματώσουμε τη βαρύτητα, τότε θα μπορούσε να υπάρξει μία παγκόσμια θεωρεία στη φυσική.

Νο.2 Υπάρχει εξωγήινη ζωή;

Ζωή υπάρχει παντού. Τουλάχιστον σε αυτό τον πλανήτη. Επομένως, είναι λογικό να υποθέτουμε ότι μπορεί να υπάρχει και ζωή οπουδήποτε στο σύμπαν. Μέχρι στιγμής, όμως, έχουμε εξερευνήσει επαρκώς μόνο έναν κόσμο, ενώ το μέγεθος του δείγματος είναι σαφώς μεγαλύτερο.

Γνωρίζουμε πλέον ότι τα συστατικά της ζωής είναι ευρέως διανεμημένα. Και γνωρίζουμε ότι υπάρχουν ηλιακά συστήματα εκεί έξω που μοιάζουν πολύ με το δικό μας. «Είμαστε εδώ, φτιαγμένοι από αστερόσκονη. Επομένως, είναι πιθανόν να υπάρχουν και άλλοι,» υποστηρίζει η Jill Tarter, διευθύντρια του Κέντρου Ερευνών SETI στην Καλιφόρνια.

Και θα πρέπει να υπάρχει κάποια έξυπνη ζωή εκεί έξω. «Το ανθρώπινο είδος κατάφερε να αποκτήσει έναν επιστημονικό-τεχνολογικό πολιτισμό τα τελευταία 200 χρόνια από τα σχεδόν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια της ζωής στη Γη,» υποστηρίζει ο Frank Wilczek, ο βραβευμένος με Νόμπελ φυσικός του ΜΙΤ. «Επομένως, θα πρέπει να περιμένουμε πως υπάρχουν πολλοί επιστημονικοί-τεχνολογικοί πολιτισμοί, οι οποίοι εξελίσσονται εδώ και εκατομμύρια, εάν όχι δισεκατομμύρια-χρόνια.»

Νο.1 Πως ξεκίνησε το Σύμπαν;

Και ναι, αυτός είναι ο ξεκάθαρος νικητής. Για να το θέσουμε απλά: «Όλα τα άλλα μυστήρια είναι υποδεέστερα αυτού του ερωτήματος,» δηλώνει η Ann Druyan, συγγραφέας και χήρα του αστρονόμου Carl Sagan. «Για μένα έχει μεγάλη σημασία γιατί είμαι άνθρωπος και θέλω να γνωρίζω.»

Βάσει των επιστημονικών θεωρειών, όλα ξεκίνησαν με το Big Bang πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Όλα ξεκίνησαν σε ένα διάστημα μικρότερο από την τελεία στο τέλος αυτής της πρότασης. Εν ριπή οφθαλμού, όλα πήραν κοσμικές διαστάσεις με μία διαδικασία που ονομάζεται διόγκωση. Το πρόβλημα είναι πως, αν και αυτό εξηγεί πολλά από τα όσα συμβαίνουν σήμερα, δεν μπορούν να εξακριβωθούν άμεσα.

«Η διόγκωση είναι μία εξαιρετικά ισχυρή θεωρεία, και παρόλα αυτά εξακολουθούμε να μην έχουμε ιδέα για το τι την προκάλεσε –ή εάν είναι μία σωστή θεωρεία, παρόλο που φαίνεται πως έχει βάση,» δηλώνει ο Eric Agol, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.