10 наукових загадок, які ми досі не можемо вирішити

З самого появи зацікавленого свідомості людина почав досліджувати світ навколо себе, постійно розширюючи горизонти. Але так виходить, що скільки ці горизонти ні розширюй, за ними виявляються ще більш далекі горизонти, до яких доводиться довго тягнутися. Ну і що? Ми отримуємо непідробне задоволення, пізнаючи щось нове. Ми готові гризти граніт, щоб докопатися до суті речей. Але деякі загадки науки ми ніяк не можемо вирішити. Можливо, ви допоможете?

Всесвіт почалася з Великого Вибуху?

Теорія Великого Вибуху вже багато років вважається найбільш достовірною, пояснює початок Всесвіту. Але чи дійсно вона на сто відсотків вірний і єдиний відповідь?

«Великим Вибухом» теорію назвав один з найбільш жорстоких її противників, Фред Хойл. Він думав, що Всесвіт була статичною і вічного — але його гіпотеза швидко померла. У 1929 році Едвін Хаббл довів, що Всесвіт розширюється. Потім пішли нові свідчення на користь теорії Великого Вибуху: в 1965 їм стало існування випромінювання мікрохвильового фону, післясвічення Великого Вибуху.

Але є одне але. Вимірювання Хаббла, зроблені в 1929 році, були спростовані в 1990-м. Фактично Всесвіт розширювалася повільніше, ніж прогнозувала теорія Великого Вибуху. У відповідь на це Алан Гут вніс деякі корективи в теорію Великого Вибуху. Він заявив, що Всесвіт спочатку швидко розширювалася, а потім повільно.

Але як зазначають критики теорії Великого Вибуху, довести це неможливо. Може бути, нам потрібен новий спосіб визначення початку Всесвіту?

Як передбачити землетрус?

Наше розуміння рухів Землі почало формуватися відносно недавно. Тільки в 1912 році Альфред Вегенер прийшов до думки, що континенти знаходяться в постійному русі. У 1960-х роках військово-морський флот США зауважив, що морське дно не було гладким, як передбачалося до цього моменту воно складалося з гірських хребтів.

Вчені прийшли до висновку, що морське дно також піддавалося впливу вулканів і землетрусів. Це відкриття привело до теорії тектоніки плит, яка пояснює широкомасштабні рухи літосфери Землі. Тепер ми знаємо, що землетруси народжуються, коли дві плити наповзають один на одного.

Ми змогли локалізувати місця, більше інших схильні до тектонічної активності. Але ми все ще не знаємо, коли саме відбудеться землетрус. Наприклад, вчені можуть передбачити, що в Лос-Анджелесі скоро станеться землетрус. Це може означати будь-який момент від завтрашнього дня до наступних 30 років.

Що викликає льодовикові періоди?

Ми досі не знаємо, що викликає льодовикові періоди. Мілутін Миланкович запропонував вирішення в 1920-му році. Він заявив, що Земля отримує різну кількість сонячної енергії в різний час з-за того, як рухається наша планета. Це призводить до появи льодовикових періодів з постійними інтервалами. Спочатку ідея Міланковіча здавалася правильною, тому що льодовикові періоди дійсно наступали через кожні 100 000 років.

Але теорія Міланковіча не може пояснити деякі серйозні порушення в цій схемі — наприклад, період в 200 мільйонів років без єдиного льодовикового періоду. Нові теорії зосередилися на парниковому ефекті, але це породжує більше питань, ніж дає відповідей. Що призводило до коливань двоокису вуглецю, коли ніяких людей ще не було? Вчені ламають голову, але правди ніхто не знає.

Існує відсутню ланку?

Відсутню ланку — це гіпотетичне еволюційна ланка між приматами і людьми. У 1912 році Чарльз Доусон знайшов череп зі зведенням людини і щелепою мавпи на Пілтдаун-Коммон біля Льюїса в Англії. Протягом 41 року наукове співтовариство вважало, що ми знайшли бракуючу ланку.

Однак ця незвичайна знахідка виявилася підробкою, створеною зоологом Британського музею імені Хінтон. Навіщо? Такою була його помста.

Хінтон почав працювати в музеї добровольцем. Коли він запитав про зарплату, зберігач палеонтології Артур Сміт Вудвард йому відмовив. Тому Хінтон підробив череп, щоб підірвати авторитет Вудварда як вченого. Однак план не спрацював.

У 1956 році Вільям Штраусс припустив, що неандерталець був нашим предком. Однак нові методи датування скам'янілостей показали, що люди і неандертальці жили одночасно і підтримували контакти. Вакансія раніше відкрита.

Чому абстрактна система комунікації з'явилася так пізно?

Найбільш ранні приклади мистецтва датуються створені 35 000 років тому. Однак письмова мова розвинувся всього 7000 років тому, а математики знадобилося ще 2000 років.

Чому був такий великий розрив між першими абстрактними малюнками і першою системою комунікації? Імовірніше всього, першим повинен змінитися наш мозок. Але як? Мозок — така складна структура, що може пройти кілька століть, перш ніж ми добре зрозуміємо принципи його роботи.

Що таке чорні діри?

Концепція чорних дір спершу була зустрінута з недовірою. Коли фізик сер Артур Еддінгтон вперше почув про них, він вигукнув: «Я думаю, повинен існувати закон природи, який не допускає, щоб зірка вела себе таким дивним чином!».

Першим привітав чорні діри Оппенгеймер в 1938 році. Але і сера Артура Еддінгтона можна зрозуміти, тому що поведінку чорних дір суперечить інтуїції. Ніхто не знає, що відбувається всередині чорної діри. У 1990-х роках учені виявили існування надмасивних чорних дір розміром з мільярд сонць. Вони, як правило, розташовані вцентрі еліптичних галактик. Брали участь у створенні цих галактик? Ми не знаємо, на самій-то справі. Та й самі чорні діри для нас — справжня загадка, тому що ні побачити, ні помацати їх ми не можемо, так само як і відвідати.

Наскільки стара Всесвіт?

Ніхто не знає напевно. Відповіді варіюються від 8 до 20 мільярдів років, але це досить великий розкид. Найдивніше в цій проблемі те, що Всесвіт може бути молодше найстаріших її зірок. Дослідження, проведені в 1994 році, показали, що Всесвіту 8 мільярдів років, а значить найдавніша зірка в Чумацькому Шляху віком самого Всесвіту. На щастя, вимірювання, проведені в 1999 році, спростували попередні дослідження.

Але тріумф був недовговічним. Ще одне дослідження, проведене за допомогою сучасних технологій, показало, що Всесвіт була на 15% менше, а значить і на 15% молодше. Згідно з цим дослідженням, існують зірки віком самого Всесвіту. Що ми робимо не так? Можливо, ми не розуміємо фундаментальних законів фізики?

чи Існують множинні всесвіти?

Першим концепцію множинних всесвітів запропонував письменник-фантаст Джек Вільямсон в 1952 році. Чим надихнув фізика Хью Еверетта. У 1957 році той написав докторську працю на тему множинних всесвітів. Відповідно до його моделі, кожна подія створює ряд всесвітів, у яких має місце кожен можливий результат цієї події.

Джон Уілер, керівник Еверетта, запропонував іншу версію. На його думку, Всесвіт періодично розширювалася і потім стискалася до розміру атома. Але деякі вчені відзначили, що Всесвіту, по всій видимості, не вистачить речовини, щоб коллапсировать.

Стівен Хокінг розробив теорію, яка гласить, що існує нескінченне число всесвітів з кожним можливим майбутнім.

Проблема лише в тому, що ми не можемо перевірити ці теорії на практиці.

Яким буде кінець Всесвіту?

Деякі теорії припускають, що Всесвіт почне в певний момент стискатися, поки не досягне розміру атома. Потім буде ще один великий вибух, і всесвіт переродиться.

Але є й інша можливість. Всесвіт може розширюватися нескінченно, розштовхуючи галактики все далі і далі один від одного. Врешті-решт, зірки випалять все своє пальне, і не залишиться нічого.