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  • 科学界十大未解难题(世界科学未解之谜)

    科学界十大未解难题(世界科学未解之谜)

    最重大的科学未解之谜是什么?

    生命的起源一直是一个重大的科学谜团。核心问题是临界值。只有当有机分子变得高度复杂,复杂到一定程度,我们才能认为它们是“活的”,也就是说它们以稳定的形式把大量信息变成密码,这不仅说明它们有能力存储和复制自己的蓝图,而且有手段实施复制。这里的问题是,普通的物理化学过程如何在没有某种超自然效应的情况下跨越这个临界值?地球的年龄大约是45亿年。在化石中发现的发达的生命迹象至少是在35亿年前。35亿年前存在某种形式的原始生命是显而易见的。用地质学家的话来说,当太阳系诞生的痛苦消退后,生命立即在我们刚刚冷却的星球上诞生了。也就是说,不管生命的机制是什么,总之这些机制都是相当有效的。这促使许多科学家得出结论:只要有合适的物理和化学条件,生命就是必然的。

    有人提出,让生命出现的是“原汤”。原始地球上到处都是水,水中有简单的有机化合物,是大气中的化学反应形成的。一开始,地球上会有无数的池塘和湖泊,里面会发生各种化学反应。几百万年来,越来越多的复杂分子已经形成。最后,越过临界值后,复杂有机分子的随机自组织产生了生命。

    1953年,著名的米勒-尤里实验为这一说法提供了支持。芝加哥大学的斯坦利·米勒和哈罗德·尤里试图模拟原始地球的想象条件。他们当时对大气做了同样的事情——甲烷、氨气和氢气,还有一滩水和闪电(放电模拟)。几天后,两位实验者发现他们的“沙滩水”变红了,里面有很多重要的化合物,比如氨基酸。

    虽然这些结果令人鼓舞,但我们不能认为这些化合物只要通过各种化学反应放在那里,几百万年后就会自然孕育出生命。只要做一个简单的统计,你很快就会发现,有机化合物自发形成DNA,也就是带有遗传密码的分子的概率几乎出乎意料的小。“原汤”里的分子随机连成串形成DNA,这种可能性小得可笑。分子可能的组成方式如此之多,以至于偶然产生DNA的几率其实为零。但是,Prigogine的研究表明,许多系统如果离开热力学平衡,可以自发地组织起来,所以原汤不会一直在那里徘徊。一些外界影响会打破热力学平衡,使原汤进入一系列越来越复杂的自组织反应。这种外部影响可能是太阳,其强大的辐射流造成不平衡(负熵)。今天驱动地球生物圈的是太阳的辐射流。外界的影响也可能是别的,谁也不知道是什么。简而言之,一系列自组织反应的最终产物可能是DNA。

    总之,不难想象,原汤包含了生物所必需的所有成分,在外界影响的驱动下,进入环环相扣的自组织、自放大“反馈”循环,从而使有序度越来越高,大大增加了跨越生命门槛的可能性。但是从米勒-尤里实验过渡到可以完全复制的分子,中间还有很多步骤。任何认为我们了解这些中间步骤的人都是错误的。生命的起源仍然是一个谜,甚至引起了科学家们的争议。弗朗西斯·克里克在20世纪50年代揭示了DNA的分子结构,被认为是20世纪最重要的发现。甚至他在谈到生命的起源时也很谨慎:

    我们不可能判断地球上生命的起源是一个罕见的事件还是一个几乎确定的事件…对这一系列看似不可能的事件给出一个数值似乎是不可能的。

    但是,不知道生命的起源,并不意味着生命起源于奇迹。未来的发现可以提供很多我们现在不知道的细节。

    即使未来的研究表明生命的自然起源是一个极其罕见的事件,那些相信宇宙是无限的,宇宙中包含的行星数量是无限的人也不必害怕统计数据。在一个无限的宇宙中,按照纯概率,任何可能发生的事件都必然发生在某个地方。很明显,我们刚刚发现一个极其罕见的事件发生在我们自己的区域。

    对生命及其起源和功能的研究是否为上帝的存在提供了证据?我们已经说过,现代科学家把生命看作一种机制,他们找不到任何关于生命力或非物质特征的有形证据。人们仍然不了解生命的起源,尽管新兴的自组织系统研究让一些人觉得生命在自动上升。生命有很大的浓缩负熵的能力,毕竟不违反热力学第二定律。当控制和决定生物功能的物理定律仍然有效时,将没有证据表明生命系统实际上与已知的物理和化学定律相矛盾。

    当然,这一切都不能排除一个创世之神的存在,但它确实表明,就像土星的光环和木星的表面图案可以用物理学来解释一样,生物的发展不需要用上帝的作用来解释。上帝存在的证据要么无处不在,要么无处不在。生命似乎与其他有组织的复杂结构没有什么不同,只是不同的程度可能有些不同。我们对生命起源的无知,给上帝创造了生命的观点留下了广阔的空间,但主张上帝创造了生命,实在是一种消极的态度。如果我们遇到无法解释的事情,我们会呼吁上帝“拯救我们”。最终面对未来的科学进步只会知难而退。所以,我们不应该把生命看成是机械宇宙中一个孤立的奇迹。我们应该把生命视为宇宙奇迹的一个组成部分。

    科学界至今还有哪些未解之谜?

    知道的越多,不知道的越多。

    现代科学是在300多年前牛顿时代建立的。牛顿的力学理论和万有引力定律是经典物理学的基础,相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱。随着现代科学的发展,有许多现象可以解释。但正如一句老话所说:知道的越多,不知道的就越多。

    科学的发展就是这样。科学的发展每一次进步,人们都会发现自己不了解的东西变得越来越多。所以,今天的科学领域还有很多未解之谜。不仅如此,即使这些谜团在未来被解开,还会有更多的谜团等待着我们。那么问题来了,现在还有哪些现象是物理学家无法合理解释的?

    这次就来说说这个话题吧。

    起源问题

    2000多年前,不同古文明的学者开始思考这个世界的本质。

    说白了就是起源问题或者终极问题。其实这些问题到目前为止已经有了一些答案,但这些答案要么不完整,要么不合理。

    首先,宇宙的起源,当今主流的科学理论叫做:标准宇宙模型。这个模型经过多次演化,现在被称为λ-CDM模型。之所以叫这么奇怪的名字,是因为“λ”是当前研究的前沿,是一个谜。意思是宇宙常数,是衡量宇宙膨胀速度的重要参数,与暗能量有关。“CDM”的意思是冷暗物质,也是当今研究的前沿领域。

    暗能量对应的是“宇宙膨胀”现象,暗物质对应的是“星系违反牛顿万有引力”现象。换句话说,我们无法对这两种现象给出合理的解释。根据目前的理论和模型推导,暗物质和暗能量占宇宙总物质的95%以上。如果能搞清楚暗能量和暗物质的本质,人类的视野将会被打开,物理学将会有很大的创新。

    暗物质和暗能量影响着整个宇宙的演化。事实上,关于宇宙的过去还有很多无法解释的问题,比如:宇宙早期的前38万年发生了什么?

    目前,科学家只能结合理论推导、对撞机中的实验和探测器中的观测,给出一个存在一些问题的理论。如果真的想了解这段时期的历史,就需要借助“引力波”或者“中微子”来获得那段时期的直接观测证据。但目前科学家对“引力波”和“中微子”的了解还非常有限,这两个领域也是当今的前沿研究。

    其他领域的“起源问题”

    其实很多奥秘不仅仅在物理上。其他学科也有类似的情况。就拿化学来说,化学家有一本“武林秘籍”:元素周期表。目前,元素周期表中有118种元素。从99年开始,元素基本都是实验合成的。

    那么问题来了,元素周期表末尾是什么数元素?

    这看似是一个化学问题,其实是物理学家在理论上探讨,从实验中寻求答案。目前实验中的大部分元素都是物理学家通过加速器实现的。但关于“元素周期表终结”的问题,学术界众说纷纭,如126号、137号、172号等。每一个声明都得到了诺贝尔奖得主的支持。例如,费曼支持137号元素的说法。但客观来说,这里的每一种说法都有问题,并不完全完美。

    同样,生物学也有很多未解之谜。比如:生命的起源。这个问题争论了300多年,至今主流的理论是海底温泉假说和RNA世界假说。“假设”并不是说这个理论不靠谱,而是说这个理论还存在一些未解决的问题,或者没有被实验和观测证实。

    换句话说,海底温泉口假说和RNA世界假说还存在一些问题。事实上,一些化学家和生物学家不同意这两个假设。除了生命起源之外,主流进化论一直无法解释寒武纪生物大爆发,所以生物学家至今不知道是什么导致了寒武纪生物大爆发。

    所以无论是物理、化学还是生物,各个领域都还有很多无法解释的现象和奥秘,形式上推动了科学家的进步。

    科学界的三大未解之谜是什么?
    科学界有三个未解之谜:物质的起源,生命的起源,意识的起源。

    未解之谜世界是指世界上人们利用现有科技手段或按照正常思维逻辑无法解释的自然、天文和历史现象。

    世界十大未解之谜:泰坦尼克号沉没之谜、尼斯湖水怪之谜、肯尼迪之死、秦始皇兵马俑、UFO之谜、幽灵之谜、韩国客机失事之谜、人体自燃之谜、奇迹之谜、裹尸布之谜。

    诺亚方舟

    经过150天的洪水,诺亚方舟今天停靠在土耳其东部的阿拉拉特山。1949年,在阿拉拉山西北翼海拔5000米处测绘地形时,发现了一个罕见的石质地层。这种队形就像船体,183米的长度与圣经记载的诺亚方舟规格大致相符。在研究领域引起了“方舟热”。

    20世纪80年代,业余考古学家罗恩·怀亚特(Ron Wyatt)研究了这一现象,并根据这一物体上的大量线痕证明这就是诺亚方舟。它是“仅仅”因为沉降而形成的还是与今天科学家所说的“阿拉拉特山的异常”更有关系?也许只有通过地质卫星的照片才能看清楚。大洪水的神话继续流传。

    科学十大未解之谜有哪些?

    1泰坦尼克号沉没之谜

    尼斯湖水怪之谜

    肯尼迪死亡之谜

    4秦始皇兵马俑之谜

    5不明飞行物之谜

    6鬼魂之谜

    7韩国客机坠毁之谜

    8人体自燃之谜

    9奇迹之谜(古代世界七大奇迹之谜)

    10裹尸布之谜