2018. je. Evo šest naučnih misterija koje još nismo riješili.

Ljudi su napravili zapanjujuću količinu naučnog i tehnološkog napretka tijekom prošlog stoljeća. Stvorili smo tehnologiju koja je transformirala naše društvo; znanstveni napori su nam pomogli da odgovorimo temeljnim pitanjima o tome tko smo u svijetu u kojem živimo. I, ipak, zagonetke i dalje postoje.

Zašto smo prisiljeni spavati svake noći? Zašto još uvijek ne možemo “vidjeti” tamnu materiju? A gdje su svi vanzemaljci?

Ljudi su raspravljali o ovakvim pitanjima desetljećima – ponekad stoljećima . Na sreću, naša neobuzdana želja za otkrivanjem svjetskih misterija dovela nas je bliže nekim odgovorima nego ikad prije. Evo šest tajni koje još uvijek čuvaju budnima naučnike noću, i koliko su blizu da ih riješe.

1. Zašto trebamo spavati?

Zašto trebamo spavati? Ovo se može činiti kao jasno pitanje, ali odgovor je daleko složeniji nego što mislite. Bilo je bezbroj pokušaja da se pronađe konačan razlog zašto ljudi moraju spavati svake noći, ali naučnici još uvijek ne mogu ponuditi jedan, definitivan odgovor.


Jerry Siegel , profesor psihijatrije na Semelovom institutu za neuroznanost i ljudsko ponašanje UCLA, proučavao je navike spavanja životinja kako bi razumio zašto ljudi moraju ući u stanje hibernacije svake noći.

“Naše razumijevanje i orijentacija [sna] razlikuje se od bilo koje druge životinje, jer većina nas želi ostati budna 24 sata dnevno. No, u prirodnom svijetu, životinje koje koriste puno energije neće preživjeti “, kaže Siegel. Zimska hibernacija omogućuje određenim životinjama da se oporave i pohranjuju energiju kada to nije potrebno. “Ušteda energije je glavni evolucijski impuls za spavanje”, objašnjava Siegel. Afrički slonovi, na primjer, samo spavaju dva sata dnevno u divljini, vjerojatno zato što im je potrebno ostatak vremena da se hrane kako bi dali velikim tijelima dovoljno energije za funkcioniranje.

Teorija uštede energije jedna je od nekoliko koje naučnici koriste kako bi objasnili zašto spavamo. Budući da su naučnici stvorili alate koji mogu pratiti aktivnost mozga tijekom spavanja, približili su se završetku slagalice i otkrivanju svih tajni sna.

Na primjer, mozak ima mehanizme koji mu omogućuju da se tijekom spavanja očisti od nepotrebnih informacija .   “Spavanje je cijena koju plaćamo za učenje”, kaže profesor psihijatrije na Sveučilištu Wisconsin-Madison, Giulio Tononi. Tononi i njegov tim provodili su pokuse na miševima koji su spavali i utvrdili da su im nakon sna sinapse znatno manje od onih prije spavanja.

Tononin tim zaključio je da mozak treba da mu se aktivnost smanji kako bi se očvrsnula informacija koju je prikupio dok je bio budan. Mozak se bombardira informacijama tijekom dana i to ga pojačava jakim neuronskim vezama. Da biste mješali nove informacije sa svim postojećim informacijama, te veze moraju oslabiti kako bi se “apsorbirale”. Drugim riječima, spavanje omogućuje mozgu da nove informacije budu dovoljne da se uklapaju sa svim starim.


Iako ova teorija elegantno opisuje proces stvaranja novih informacija mozga tijekom sna, Tononi i drugi neuroznanstvenici tek trebaju dokazati da je spavanje zapravo potrebno da se to dogodi.

Da bi ste u potpunosti razumjeli spavanje, naučnici spavanja trebaju bolji osjećaj neurobioloških procesa mozga tijekom ciklusa buđenja i spavanja. Na primjer, kako neki od nas mogu spavati kroz izuzetno bučne prostore, a neki od nas ne mogu? Jednom kad možemo mjeriti točno kako je budan ili spavao ljudski mozak, to će nas još više dovesti do poznavanja svega o spavanju.

Ali jedno je ostalo jasno kao i uvijek: bez sna, daleko smo gore. “Znamo da, ako ste spavali, imate nedostatak pažnje koji su u korelaciji s upadima u snu”, kaže Siegel. Ne uzimajući dovoljno spavanja izravno utječe na to koliko pozornosti možete platiti svijetu oko sebe. “Sigurno, kada vozite, gubitak budnosti samo za dvije sekunde može biti smrtonosan.”

2. Što je tamna materija i zašto ju ne vidimo?

Ne znamo kako izgleda. Ne možemo je vidjeti. No čini se više od 26 posto materije u poznatom svemiru. Budući da je nizozemski astronom Jacobus Kapteyn 1922. godine pretpostavio postojanje, došli smo do znanja da postoji zbog interakcije s onim što možemo promatrati, ali tamna tvar još uvijek nam je nevidljiva.

Većina stvari koja nam je vidljiva napravljena su od neutrona, protona i elektrona. Ali tamna materija se ne pridržava tih klasifikacija. Sastoji se od različitih vrsta čestica koje još nismo uspjeli kategorizirati i koje su u interakciji s svjetlom i materijom na posve drukčiji način. Tamna tvar ne apsorbira, reflektira ili emitira svjetlost. No, njezin gravitacijski utjecaj prigušuje svjetlost dok prolazi u blizini – ta vrsta promatranja je kako znanstvenici znaju da postoji tamna tvar.

Istraživači su proučavali ovaj fenomen, pokušavajući mu razotkriti tajne, gotovo od svog osnutka. Nedavno, Large Hadron Collider u Europskom vijeću za nuklearnu istraživanja (CERN) nas je više približio tome što to činimo – istraživači rade na prepoznavanju nevidljivog materijala ubrzavanjem sićušnih čestica, a zatim proučavajući energiju i zamah koji su uključeni u njihove pokrete kada se sudaraju pri velikim brzinama.


Nedavne studije pokazuju da bi gravitirajući valni detektori mogli dopustiti da prvi put “vidimo” tamnu tvar. No istina je (da tako kažemo) da smo još uvijek jako u mraku o jednom od najcjenjenijih entiteta u našem svemiru.

3. Kako je stvoren Svemir?

Približavamo se zajedničkom prikupljanju najranijih trenutaka svemira , ali njegov pravi podrijetlo još uvijek je tajna. “Sve teorije ili modeli” stvaranja “su nevjerojatno špekulativni u ovom trenutku”, kaže Paul Sutter, astrofizičar na Ohio State University i glavni znanstvenik u Centru za znanost i industriju.

Možda najpoznatija teorija o početku svemira je teorija Big Banga , u kojoj se svemir proširio iz iznimno vruće i guste singularnosti prije oko 13,8 milijardi godina. Ali ljudi se pogrešno shvaćaju ako misle da je materija jednostavno eksplodirala u biti od nečega, kaže Sutter. “Big Bang se dogodio posvuda u svemiru istodobno; to nije eksplozija u prostoru nego eksplozija prostora “. Ipak, točan proces onoga što je uzrokovalo to (i naravno, ono što je bilo prije toga) i dalje je nepoznat.

“Što prije idemo u povijest svemira, to manje razumijemo”, kaže Sutter. Dok smo uhvatili kratke poglede svemira kada je bilo samo 300.000 godina , znanstvenici još uvijek nagađaju o ekstremnim silama koje se igraju tijekom prvih trenutaka svemira.

Kao i sva dobra tajna, pitanje koje se čini jednostavnim donosi još pitanja koja se moraju riješiti prije nego što pronađemo odgovor na početno pitanje. “Spriječeni smo od saznanja o najranijim trenucima (poput, manje od 10 ^ -40 sekundi), jer ne shvaćamo potpuno kvantne aspekte gravitacije”, kaže Sutter.

U tu svrhu, da bismo razumjeli stvaranje našeg svemira, morat ćemo imati sveobuhvatno razumijevanje zakona fizike koji upravljaju pitanjem materije i antimaterije . Ovo je malo problema, jer je CERN nedavno potvrdio da se Standardni model fizike čestica mora okrenuti na glavu , jer ne predstavlja najveći dio tvari Big Banga.

Jednom kad u potpunosti shvatimo prirodu antimaterije i njenu interakciju s materijom, nećemo imati konačni odgovor na podrijetlo svemira, ali ćemo se približiti razumijevanju kako se to dogodilo.

4. Gdje je Planet Nine?

Iza Kuiperove trake, tajanstveni skup predmeta kruži oko Sunca. Oni su u orbiti još udaljeni od Sunca od Neptuna, ali neke od putanja objekata ne djeluju na očekivani uzorak. Većina njih kruži oko Neptuna, koja se zadržala u orbiti planeta svojom snažnom gravitacijom. No čini se da je pregršt tih predmeta izvučen iz mjesta s mnogo većom masom.

Konstantin Batygin , pomoćni profesor planetarne znanosti na Kalifornijskom institutu za tehnologiju, vjeruje da su ove osobitosti barem djelomično uzrokovane postojanjem planeta devet – još uvijek neotkrivenog devetog planeta u našem Sunčevom sustavu.

Pomisli na solarni sustav kao divovski disk. Oružnice ovih čudno ponašajućih predmeta izgledaju kao da savijaju disk prema gore. Planet 9 mora biti masivan da ima takav utjecaj – čak i veću masu od Zemlje. Međutim, unatoč očitoj masi, još nismo uspjeli dokazati njegovo postojanje. Djelomično, to je zato što smo tek počeli tražiti; znanstvenici su prvi put počeli teorizirati o svom postojanju u 2014.

Međutim, to nije jedini razlog zbog kojeg planet ostaje neotkriven. “Još nismo pronašli jer je zapanjujuće slab”, kaže Batygin. “S najboljim teleskopima oko sebe, mogli bismo ga jedva otkriti, mislimo.” Infracrvena analiza nije pitanje jer instrumenti nisu dovoljno osjetljivi. To tjera astronome da traže reflektiranu svjetlost – još zahtjevniju zadaću od infracrvene analize. To je zato što svaka svjetlost koju reflektira planet devet mora putovati od Sunca do dalekih dometa Sunčevog sustava, odskočiti s Planeta devet, a onda se vratiti na Zemlju. Reflektirana svjetlost se eksponencijalno smanjuje dok prolazi udaljenost; svojstva reflektirane svjetlosti složena su nas i nalazimo Planet 9.

Ipak, s napredovanjem u tehnologiji, osjetljiviji teleskop možda će moći registrirati svjetlost koja se reflektira iz nje, jednom zauvijek potvrđujući postojanje Planet Ninea. Astronomi također koriste računalne simulacije za procjenu svoje orbite kako bi dobili bolji osjećaj gdje će biti i kada. Moguće je da Planet Nine može biti jednostavno u trenutku svoje orbite, što ga čini previše udaljen da se promatra.

5. Zašto ti zvukovi čine moj mozak da trne?

Možda ste ih susreli na usluzi YouTube: hiljade videozapisa s tihim glasom i popraćeni lakim zvukovima, poput masiranja teksturiranog materijala ili slabog zujanja aparata za kosu. Specijalizirani mikrofon pruža vam osjećaj da ste tamo. Za neke ljude zvuk stvara osjećaj masaže vlasišta.

Rezultat ovog iskustva: opuštajuća, trncirajuća senzacija u mozgu u oko 90 posto stanovništva. Ali zašto se to dogodi i zašto to ne funkcionira za sve, još uvijek nije poznato.


Craig Richard, profesor biofarmaceutskih znanosti na Sveučilištu Shenandoah i osnivač Sveučilišta ASMR , proučavao je ovaj osebujni osjećaj od 2013. “Na samom smo početku razotkrivanja znanosti iza ASMR-a”, kaže Richard futuristiku. Dok su prošle biološke studije pokazale da je funkcionalna povezanost (područja mozga koja se upali na fMRI) razlikuje u mozgu koja doživljava ASMR nego u onima koja to ne čine, ASMR ostaje misterij. Zašto to doživljava samo određeni postotak ljudi? Zašto čak postoji? “Ne mislim da će ikada postojati jedno objašnjenje koje će zadovoljiti sve”, kaže on.

6. Gdje je Inteligentni život izvanzemaljaca?

Svemir je star milijunima godina. S obzirom na dob i blagu nadmoć našeg kozmosa, teško je shvatiti zašto nismo pronašli druge znakove inteligentnog života. Osnovna vjerojatnost ukazuje da smo do sada trebali naći izvanzemaljce, pa gdje su oni?

Astronomi i fizičari u svojim su pokušajima objasnili mnoge teorije . Jedna teorija sugerira da postoji veliki kataklizmički događaj koji zaustavlja svaku civilizaciju od ikad uspostavljanja kontakta, dok drugi predlaže da su vanzemaljci zarobljeni ispod gustog sloja leda i na udaljenim mjesecima.

Ako izvanzemaljski život postoji u našem Sunčevom sustavu, istraživači sugeriraju da je to vjerojatno mikrobni, za razliku od inteligentnog vanzemaljskog života. Smatra se da se ti vanzemaljski organizmi nalaze na malim, ledenim planetima, poput satelita Saturna ili Jupitera. Znanstvenici u NASA-i proveli su studije kako bi istražili sastav i stanje   velikih oceana na ovim mjesecima, jer, oni predviđaju, prisutnost obilne vode mogla bi omogućiti življenju izvanzemaljca. Ali, do sada, to su samo obrazovana nagađanja temeljeni na nalazima NASA-inog satelita Galileo i opsežnog skeniranja i promatranja. NASA planira bliže pogledati putujući na Jupiterov ledeni mjesec Europa u narednom desetljeću .

Ali čak i ako smo pronašli vanzemaljski život, možemo li to prepoznati? Traženje poznatih životnih oblika na bazi ugljika koji koriste vodu kao životnu potporu mogu nas ograničiti u našoj potrazi za pronalaženjem vanzemaljskog života. Naučnici moraju moći u potpunosti razlikovati izvanzemaljske poruke od svake druge buke u svemiru – i to je daleko od jednostavnog. Što ako njihovu poruka nije moguće razlikovati od drugih frekvencija? Što ako ne žele biti pronađeni?

U svakom slučaju, pretraživanje nije daleko od toga. Zapravo, na mnogo načina, pretraživanje je tek počelo.

Izvor: www.futurism.com

 



 715 total views,  2 views today

Arnes K.

Ja sam nastavnik i profesor fizike koji nastoji da ispuni rupe u svom i svačijem znanju kako bi svi bili bolje informisani i mogli da donosimo bolje odluke i živimo bolji život.

Šta vi mislite o ovom? Ostavite vaš komentar i podijelite mišljenje sa svima.

Sva Fizika
%d bloggers like this: