最重大的科学未解之谜是什么?
生命的起源一直是个重大的科学未解之谜。其中心问题是临界值的问题。只有当有机分子变得高度复杂,复杂到一定程度之后,我们才能认为它们是“活的”,意思是说,它们以一种稳定的形式将大量的信息变为密码,不仅显示它们有能力储存复制自己的蓝图,而且它们也拥有实施复制的手段。这里的问题是,普通的物理和化学过程在没有某种超自然作用的情况下,怎么能跨越这一临界值呢?地球的年龄大约是45亿年。化石中所发现的发达的生命迹象至少是35亿年以前的。按理说,在35亿年之前就存在着某种形式的原始生命。用地质学家的话来说,当太阳系诞生的阵痛消退之后,生命马上就在我们这刚刚冷却下来的行星上产生了。这就是说,不管产生生命的机制是什么,总之这些机制是相当有效的。这促使很多科学家提出结论,认为只要有了合适的物理和化学条件,生命的发生就是不可避免的。
有人提出,促使生命出现的东西是“原初汤”。原始的地球水分充足,水中有简单的有机化合物,是由大气中进行的化学反应形成的。当初的地球会有无数的池塘湖泊,那里面也会有各式各样的化学反应。经过几百万年,越来越复杂的分子形成了。最后,越过了临界值,复杂的有机分子随机的自组织就产生了生命。
1953年,著名的米勒一尤里实验给这种说法提供了支持。芝加哥大学的斯坦利·米勒和哈罗德·尤里当时试图模拟想像中的原初地球的条件。他们如法炮制了那时的大气——甲烷、氨和氢,还有一滩水,还有闪电(是用放电模拟的)。几天之后,这两位实验者发现,他们的那“滩水”变成了红色,里面有很多对现今的生命来说是重要的化合物,如氨基酸。
这些结果虽令人鼓舞,但并不能因此就认为,这些化合物放在那里,只要经过各种化学反应,过几百万年之后,这些化合物就会自然而然地产生出生命来。只要作一下简单的统计,很快就会发现,有机化合物自发地组成DNA,即带有遗传密码的分子,其几率几乎是意想不到的小。“原初汤”中的分子随机地连结成串组成DNA,这种可能性小得可笑。分子可能的组成方式太多了,偶然碰上一次产生出DNA的机会实际上是零。然而,普里高津的研究表明,如果离开热力平衡,很多系统就能自发地将自己组织起来,因此,原初汤不会老在那里晃荡。某种外来的影响会打破热力平衡,使原初汤进入一系列越来越复杂的自组织反应。这种外来的影响可能就是太阳,其强有力的辐射流使不平衡(负熵)得以产生。驱动着现今地球生物圈的,就是太阳的辐射流。外来的影响也可能是别的东西,没有人知道到底是什么。总之,一系列自组织反应的终端产品可能就是DNA。
总而言之,不难想见原初汤里含有一切生物所必需的成分,由外来的影响驱动着,进入了相互连锁的自组织,自放大的“反馈”循环,由此使有序程度越来越高,极大地增加了越过生命阈的可能性。但是,从米勒—尤里实验过渡到完全能进行复制的分子,这之间有很多中间步骤。若是谁认为我们对这些中间步骤有了了解,那可就错了。生命的起源到现在仍然是一个谜,甚至在科学家中间还引起争论。费兰西斯·克里克在20世纪50年代揭示了DNA的分子结构,因而被誉为20世纪最重大的发现。即使他,在谈到生命起源时也是谨慎的:
要我们来判断地球上的生命起源到底是一个罕见的事件,还是一个几乎肯定会发生的事件,这是不可能的……那一系列似乎是不可能的事件,要想给其几率一个数值似乎也是不可能的。
不过,不了解生命的起源,并不说明生命就是起源于神迹。未来的发现能提供很多我们现在所不知道的细节。
即使将来的研究表明生命的自然起源是个极其罕见的事件,那些相信宇宙无限、宇宙包含的行星数目无限的人也用不着害怕统计。在一个无限的宇宙中,按纯粹的几率,任何可能的事件都必定在某处发生。显然,我们就是发现我们自己所处的这块区域发生了极其罕见的事件。
对生命、生命的起源以及生命的功能进行的研究是否为上帝的存在提供了证据?我们已说过,现代的科学家把生命看作一种机制,他们找不到关于生命力或非物质特质的任何实在的证据。人们现在仍不了解生命的起源,尽管现在正在兴起的关于自组织系统的研究使某些人觉得有理由认为生命是自动兴起的。生命具有了不起的能力,能够集中负熵,这毕竟并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,就不会有证据证明有生命的系统实际上与已知的物理和化学定律相矛盾。
这一切当然都没能排除一个造物的上帝存在,但也确实表明,正如土星的光环和木星表面的图案可用物理学来解释其成因一样,生物的发展也不必用上帝的作用来解释。上帝存在的证据要么是到处都有,要么是到处都没有,生命似乎与其他有组织的复杂性结构没有什么特别的不同,程度的不同倒可能有一些。我们对生命起源的无知,虽给神造生命的说法留出了广阔的地盘,但主张神造生命实在是一种消极的态度。遇到解释不了的事,就拉上帝来“救驾”,到头来只能是将来在科学的进步面前退却,因此,我们不要把生命看成是机械的宇宙中的一个孤立的神迹吧。我们该把生命看成是宇宙奇迹的一个组成部分。
科学界至今还有哪些未解之谜?
知道得越多,不知道得就越多
现代科学是在300多年前的牛顿时代建立起来的,牛顿的力学理论和万有引力定律是经典物理学的地基,而相对论和量子力学则是现代物理学的两大支柱。现代科学发展到现在,能够解释的现象非常多。但是正如那句老话:知道得越多,不知道得就越多。
科学的发展就是如此,每当科学发展向前推进一步,人类就会发现自己不懂的地方又变得更多了。因此,如今在科学领域,还有许许多多的谜团没有被解开。不仅如此,即便是未来解开了这些谜团,还会出现更多的谜团等着我们。那么问题来了,如今还有哪些现象是物理学家无法合理解释的呢?
这回我们就来聊一聊这话题。
起源问题
在2000多年前,不同古代文明中的学者们都不约而同地开始思考:这个世界的本质。
说白了就是起源问题或者终极问题。实际上,这些问题至今已经有了一些答案,但是这些答案要么不够完整,要么还存在一些不合理的地方。
首先,宇宙的起源,如今的主流科学理论叫做:标准宇宙模型。这个模型演化过很多次,如今叫做Λ-CDM模型。之所以叫这么个奇怪的名字,是因为“Λ”是如今研究的前沿,是一个谜团,它的意思是宇宙学常数,是衡量宇宙膨胀速度的一个重要参数,和暗能量有关系;“CDM”的意思是冷暗物质,也是如今研究的前沿领域。
暗能量对应的是“宇宙膨胀”的现象,而暗物质对应的是“星系中违反牛顿万有引力”的现象。也就是说,我们对这两个现象还无法给出合理的解释。根据目前的理论和模型的推演,暗物质和暗能量占据了宇宙总物质的95%以上,如果我们能够搞清楚搞清楚暗能量和暗物质的本质,人类的视野将会被打开,物理学将会有一次大幅度的革新。
暗物质和暗能量影响的是宇宙整体的演化。实际上,对于宇宙的过去依然有很多无法解释的问题,比如:宇宙早期前38万年内到底发生什么?
科学家目前只能结合理论推导、对撞机中的实验以及探测器中的观测给出一个还存在一些问题的理论。如果我们要真正地了解这段时期的历史,就需要利用“引力波”或者“中微子”来获得那个时期直接的观测证据。只不过,目前科学家对于“引力波”和“中微子”的了解还是非常的局限,这两个领域也是如今的前沿研究。
其他领域的“起源问题”
实际上,不仅仅是物理学还存在着许多谜团。在其他学科当中,也有类似的情况。就拿化学来说,化学家手里有一张“武林秘籍”:元素周期表。如今元素周期表上的元素有118号,从99号开始,元素基本上都是依靠实验来合成。
那么问题就来了,元素周期表的尽头到底是几号元素?
这看似是一个化学问题,但实际上是由物理学家从理论上探讨,从实验中寻求答案。目前实验中的元素,大多都是由物理学家通过加速器来实现的。不过,“元素周期表尽头”的问题在学术圈是众说纷纭,有126号,137号,172号等等说法,而且每一种说法都有获得过诺奖的大佬背书,比如:费曼就支持137号元素的说法。但客观地说,这里每一种说法都有问题,并不完全是完美的。
同样的,生物学领域也有很多未解之谜。比如:生命起源问题。这个问题已经争论了300多年,至今的主流理论是海底热泉口假说和RNA世界假说。“假说”并不是说这个理论就是不靠谱,只是说这个理论还没有一些没有解决的问题,或者没有被实验和观测所证实。
也就是说,海底热泉口假说和RNA世界假说目前还是存在着一些问题的,实际上也确实有一些化学家和生物学家并不认同这两个假说。除了生命起源之外,由于主流的进化论还没有办法解释寒武纪生物大爆发,所以生物学家现在还搞不清楚寒武纪生物大爆发到底是什么原因导致的?
因此,无论是物理、化学还是生物,各个领域当中还存在着许许多多无法解释的现象和谜团,这些现象和谜团正式推动科学家进步的原动力。
科学世界三大未解之谜是什么?
科学世界有三大未解之谜:物质起源、生命起源、意识起源。
世界未解之谜(The World of Unsolved Secrets)是指人们用现有的科学技术手段或者按照正常的思维逻辑,对世界上无法解释的自然、天文、历史等现象。
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、鬼魂之谜、韩国客机坠落之谜、人体自燃之谜、奇迹之谜、裹尸布之谜。
诺亚方舟
在150天的大水之后,诺亚方舟停靠在今天土耳其东部的亚拉腊山上。1949年,人们在亚拉腊山西北翼5000米高处测绘地形时发现了一个罕见的石头形成物。这个形成物像个船身,其183米的长度和《圣经》中记载的诺亚方舟的规格大致吻合。它在研究界引起了“方舟热”。
80年代,业余考古学家罗恩·怀亚特对这一现象进行了研究,并根据这个物体上的大量线痕来证明它就是诺亚方舟。它的形成“只是”因为地陷还是更多地涉及科学家们今天所说的“亚拉腊山反常”?也许只有通过地质卫星的照片才能展示清楚。大洪水的神话继续流传。
全球七大未解之谜是什么?
全球七大未解之谜是百慕大三角之谜、 UFO之谜、金字塔之谜、泰坦尼克号沉没之谜、尼斯湖水怪之谜、林肯遇刺之谜、人体自燃之谜。
未解之谜有很多,但是全球七大未解之谜却是至今用科学还无法解释的,对这些未解之谜的研究,在一些国家依然不断的进行着,但即使这样努力去破解,仍然还有很多疑点是科学无法证实的,不过个人觉得,很有可能是我们的科技水平还没有到达那样的程度。
在这其他未解之谜中,以下三个未解之谜是最受大家关注的:
1、 UFO之谜
即使在科学如此发达的现代,仍然无法解释UFO之谜,也许是人类太过孤单的缘故,总有很多人想亲眼见证一下外星人的存在,所以不明飞行物就备受关注了,全世界曾经发生过多起UFO目击事件,但大部分都被证实并非真实的不明飞行物,不过世界公认的UFO真实事件大约有50多起,这50多起事件就连最尖端的科学技术也无法解释。
2、百慕大三角之谜
除了UFO之谜以外,百慕大三角之谜是目前世界上最难解释的谜团之一,迄今为止在百慕大三角失踪的飞机船只不计其数,当然,如果仅仅是失踪这么简单,也就不会被称为最难解释之谜了,除了失踪之外,还发生过很多离奇事件,其中最为难以解释的就是有些人路过百慕大三角之后发生了很多反常的变化,例如记忆力变强、疾病不治而愈、同时拥有多种天赋等等。
3、林肯遇刺之谜
从表面上来看,林肯遇刺这件事情已经发生了,但林肯的妻子诉说的一件事情让人感觉到非常离奇,那就是林肯在遇刺前曾对妻子说他做了一个梦,在梦中他是另外一个人,发现很多人都在哭泣,他问这些人为什么哭泣,这些人却说他遇刺了,因此感觉非常奇怪,不过在隔天这件事情真的发生了。
科学十大未解之谜有哪些?
1泰坦尼克号沉没之谜
2尼斯湖水怪之谜
3肯尼迪之死谜团
4秦始皇兵马俑之谜
5UFO之谜
6鬼魂之谜
7韩国客机坠落之谜
8人体自燃之谜
9奇迹之谜(上古世界七大奇迹之谜)
10裹尸布之谜
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