ȘTIINȚĂ APARATĂ PENTRU NECESITATEA ÎNTREBĂRII ÎNTREBĂRILOR OAMENILOR. Și se pare că cele mai multe fenomene complexe au fost studiate de-a lungul și de-a lungul, dar nu mai rămâne decât „foarte puțin” - să înțelegem natura materiei întunecate, să abordăm problema gravitației cuantice, să rezolvăm problema dimensiunilor spațiului / timpului, să înțelegem ce este energia întunecată (și alte câteva sute de întrebări similare)). Cu toate acestea, există încă fenomene aparent mai simple pe care oamenii de știință nu sunt în măsură să le explice pe deplin.
Ce este sticla?
Laureatul Nobel Warren Anderson a spus cândva: „Cea mai profundă și interesantă problemă nesoluționată în teoria stării solide se află în natura sticlei”. Și deși sticla a fost cunoscută omenirii de mai bine de un mileniu, care este motivul proprietăților sale mecanice unice, oamenii de știință încă nu înțeleg. Din lecțiile școlare, ne amintim că paharul este un lichid, dar nu? Oamenii de știință nu știu exact care este natura tranziției între lichid sau faze solide și sticloase și ce procese fizice duc la principalele proprietăți ale sticlei.
Procesul de formare a sticlei nu poate fi explicat cu niciunul dintre instrumentele actuale ale fizicii stării solide, teoria particulelor cu multe particule sau teoria lichidelor. Pe scurt, sticla topită lichid devine treptat din ce în ce mai vâscoasă când este răcită, până când devine tare. În timp ce se formează solide cristaline, cum ar fi grafitul, atomii la un moment dat formează structurile periodice obișnuite.
Sticla se comportă în așa fel încât încă nu poate fi descrisă de mecanica statistică de echilibru
Tarun Chitra, cercetător în dinamica moleculară, explică organizarea moleculelor în diferite substanțe prin dans. Un corp solid perfect este ca un dans lent, când doi parteneri, împreună cu alte cupluri, se mișcă în jurul poziției lor de pornire pe ringul de dans. Lichidul ideal este ca o petrecere de întâlnire, când toată lumea încearcă să danseze cu toată lumea din cameră (această proprietate se numește ergodicitate), în timp ce ritmul mediu cu care toată lumea dansează este cam la fel. Prin această analogie, sticla este ca un dans, când un grup de oameni este împărțit în subgrupuri mai mici și fiecare se învârte în dansul său rotund. Puteți schimba partenerii din cercul dvs., iar acest dans se întâmplă pentru totdeauna.
Video promotional:
Sticla se comportă în așa fel încât încă nu poate fi descrisă de mecanica statistică de echilibru. În special, autocorelația subexponențială și funcția de corelație încrucișată a sticlei pot fi obținute printr-un număr infinit de procese aleatorii. Până la un anumit punct, sistemul funcționează mai mult sau mai puțin clar și în mod previzibil, dar dacă îl urmăriți suficient de mult, începeți să vedeți cum unele caracteristici sunt mai bine descrise de teoria probabilității și a proceselor aleatorii.
Cum funcționează un placebo?
Placebos, sau substanțe care nu au proprietăți evidente de vindecare, dar au un efect pozitiv asupra organismului, sunt cunoscute de mult timp. Efectul placebo se bazează pe impactul psiho-emoțional. Dar cercetătorii au dovedit de mai multe ori că un placebo care nu are substanțe active poate stimula răspunsuri fiziologice reale, inclusiv modificări ale ritmului cardiac și a tensiunii arteriale, precum și activitate chimică în creier. Placebo ajută, de asemenea, la ameliorarea durerii, depresiei, anxietății, oboselii și chiar la unele dintre simptomele bolii Parkinson.
Modul în care psihicul nostru poate afecta sănătatea nu este încă înțeles pe deplin, iar oamenii de știință nu pot descoperi mecanismele care stau la baza răspunsurilor fiziologice la placebo. Evident, multe efecte diferite se împletesc în efect, iar suzetele nu afectează sursa sau cauza bolii. S-a stabilit experimental că răspunsul organismului diferă în funcție de metoda de administrare a placebo-ului (când luați pilule sau injecții). De asemenea, placebo-urile dau numai efectul terapeutic, așteptat, adică cunoscut în prealabil. Și cu cât așteptările sunt mai mari, cu atât efectul placebo este mai puternic. În plus, se știe că poate fi îmbunătățit prin expunerea verbală activă la pacient. Nu toată lumea este afectată de un placebo. Mai des, placebo acționează asupra extrovertiților, persoanelor cu un nivel crescut de anxietate, suspiciune și îndoială de sine.
În octombrie 2013, a fost publicat un studiu care demonstrează că efectul placebo este asociat cu o activitate alfa crescută în creier. Valurile alfa apar într-o stare relaxată, care este similară cu o transă ușoară sau meditație - adică în cea mai sugestibilă stare. Efectul placebo are un efect semnificativ asupra sistemului nervos uman din zona măduvei spinării. Dar până acum nimeni nu a fost în stare să descrie în detaliu mecanismul efectului său.
Ce a însemnat semnalul wow din spațiul profund?
Pe 15 august 1977 a avut loc unul dintre cele mai misterioase evenimente din istoria explorării spațiale. Dr. Jerry Eiman, în timp ce lucra la telescopul radio Big Ear ca parte a proiectului SETI, a înregistrat un puternic semnal radio spațial cu bandă îngustă. Caracteristicile sale (lățimea de bandă a transmisiei, raportul semnal-zgomot) erau în conformitate cu cele așteptate de la un semnal extraterestru. Atins de acest lucru, Eiman a încercuit caracterele corespunzătoare pe tipărit și a semnat „Wow!” În marjă. Această semnătură a dat numele semnalului.
Semnalul provine dintr-o regiune a cerului din constelația Săgetător, la aproximativ 2,5 grade sud de grupul de stele Chi. Totuși, după ani de așteptare ca ceva de genul acesta să se mai întâmple, nu s-a întâmplat nimic.
Oamenii de știință susțin că, dacă semnalul era de origine extraterestră, atunci ființele care l-au trimis trebuie să aparțină unei civilizații foarte, foarte avansate. Pentru a trimite un semnal atât de puternic, aveți nevoie de cel puțin un transmițător de 2,2 gigawati, care este mult mai puternic decât oricare dintre cel al pământului. De exemplu, sistemul HAARP din Alaska, unul dintre cele mai puternice din lume, se presupune capabil să transmită un semnal de până la 3.600 kW.
O ipoteză pentru intensitatea semnalului este că semnalul inițial slab a fost semnificativ îmbunătățit prin acțiunea lentilei gravitaționale; totuși, acest lucru nu exclude încă posibilitatea originii sale artificiale. Alți cercetători sugerează posibilitatea rotirii sursei de radiație precum un far, o schimbare periodică a frecvenței semnalului sau un singur semnal. Există, de asemenea, o versiune care semnalul a fost trimis de la o navă spațială extraterestră în mișcare.
În 2012, cu ocazia celei de-a 35-a aniversări a semnalului, Observatorul Arecibo a trimis un răspuns de 10.000 de tweeturi codificate în direcția presupusei surse. Cu toate acestea, nu se știe dacă le-a primit cineva. Până acum, semnalul wow rămâne unul dintre misterele principale pentru astrofizicieni.
De ce oamenii sunt împărțiți în stângaci și dreptaci?
În ultimii 100 de ani, oamenii de știință au studiat destul de bine problema de ce oamenii folosesc predominant o mână și de ce mai des este mâna dreaptă. Cu toate acestea, nu există nici o testare empirică standard pentru persoanele din dreapta sau stângacii, deoarece oamenii de știință nu pot înțelege pe deplin ce mecanisme sunt implicate în acest proces.
Oamenii de știință nu sunt de acord cu privire la ce procent de umanitate este dreapta și ce procent este stângaci. În general, se crede că majoritatea (70% până la 95%) sunt drepți, o minoritate (5% - 30%) sunt stângaci și există, de asemenea, un număr nelimitat de persoane cu o simetrie completă. S-a dovedit că genele influențează stângacizia și stângacirea dreaptă, dar „gena stângă” exactă nu a fost încă identificată. Există dovezi că mecanismele sociale și culturale pot influența tendința de a folosi mâna dreaptă sau stângă. Cel mai tipic exemplu în acest sens este modul în care profesorii și-au reeducat copiii, forțându-i să treacă de la stânga la dreapta atunci când scriu. În același timp, în acest moment, mai multe societăți totalitare au mai puțini oameni de stânga decât mai multe societăți liberale.
Avem doar o idee generală a cauzelor stării drepte, iar cercetătorii trebuie să-și dea seama în detaliu.
Unii cercetători vorbesc despre stângaci „patologică” asociată cu leziuni cerebrale în timpul nașterii. În anii 1860, chirurgul francez Paul Broca a remarcat relația dintre activitatea mâinilor și emisferele creierului. Conform teoriei sale, jumătățile creierului sunt conectate la jumătățile corpului într-un model criss-cross. În momentul de față se știe că aceste conexiuni nu sunt la fel de simple cum le-a descris Broca. Cercetările din anii '70 au arătat că majoritatea stângaștilor au aceeași activitate a creierului stâng, care este tipică tuturor oamenilor. Cu toate acestea, doar o parte din stângacii au diverse abateri de la normă.
Studiind problemele stângacii și dreptei la primate, oamenii de știință au stabilit că majoritatea animalelor dintr-o anumită populație sunt fie stângace, fie dreapta. În acest sens, maimuțele individuale își dezvoltă deseori preferințele individuale. În consecință, avem încă o idee generală a cauzelor dreptății, iar cercetătorii nu trebuie să înțeleagă în detaliu toate mecanismele formării lor.
Cum devine materia neînsuflețită?
În lumea științifică astăzi, predomină conceptul de evoluție biologică, potrivit căruia prima viață a apărut de la sine din componente anorganice ca urmare a proceselor fizice și chimice. Teoria abiogenezei descrie modul în care materia vie provine din materia neînsuflețită. Cu toate acestea, există multe probleme.
Se știe că principalele componente ale materiei vii sunt aminoacizii. Însă probabilitatea ca o anumită secvență de aminoacizi-nucleotide să apară accidental, corespunde probabilității ca câteva mii de scrisori de la tipar să fie aruncate de pe acoperișul unui zgârie-nori și pliate într-o anumită pagină din romanul lui Dostoievski. Abiogeneza în forma sa clasică presupune că o astfel de „picătură a fontului” s-a întâmplat de mii de ori - adică de câte ori a durat până s-a format în secvența necesară. Cu toate acestea, conform estimărilor moderne, acest lucru ar dura mult mai mult decât există întregul univers.
În același timp, oamenii de știință continuă să încerce să creeze o celulă vie artificială în condiții de laborator. Un set complet de aminoacizi și nucleotide și cea mai simplă celulă bacteriană împart încă prăpastia. Poate că primele celule vii au fost foarte diferite de cele pe care le putem observa acum. De asemenea, un număr mare de oameni de știință susțin ipoteza că primele celule vii ar putea intra pe planeta noastră datorită meteoriților, cometelor și altor obiecte extraterestre.
De ce dormim?
Ne dormim 36% din viața noastră, dar oamenii de știință nu pot explica pe deplin natura somnului. Somnul este inerent oamenilor, deoarece este în genele noastre, dar de ce această stare a apărut în procesul evoluției și care sunt beneficiile somnului este un mister.
Oamenii de știință au descoperit deja că mușchii cresc mai repede în timpul somnului, rănile se vindecă mai bine, iar sinteza proteinelor este accelerată. Cu alte cuvinte, somnul ajută corpul să-și reface ceea ce a pierdut în timp ce este treaz. Studii recente au arătat că, în timpul somnului, creierul nostru este curățat de toxine, iar dacă o persoană intervine în acest proces (cu alte cuvinte, nu doarme), el are un risc crescut de tulburări neurologice. În plus, în timpul repausului în creier, conexiunile dintre celule sunt slăbite sau deconectate - astfel, eliberăm spațiul pentru primirea de noi informații. Noi sinapsele sunt generate în creier, astfel încât lipsa somnului amenință să reducă capacitatea de a dobândi, prelucra și aminti informații.
În timpul somnului, creierul înlocuiește adesea unele dintre episoadele care ni s-au întâmplat în timpul zilei și, potrivit cercetătorilor, acest proces ajută la consolidarea memoriei noastre. Deși conținutul viselor este determinat de impresii reale, conștiința noastră într-un vis este diferită de conștiința noastră în timpul trezirii. Într-un vis, percepția noastră despre lume se dovedește a fi mult mai imaginativă și emoțională. Vedem diferite imagini, ne facem griji pentru ele, dar nu putem înțelege corect. Oamenii de știință cred că mecanismele de sincronizare care domină creierul carotid sunt mai mult asociate cu primul sistem de semnalizare și sfera emoțională. Dar ce sunt visele, este încă imposibil să răspunzi fără echivoc.
De ce curăță pisicile?
Nimeni nu știe cu siguranță de ce pisicile curăță. Purirea diferă de multe alte sunete animale, deoarece vocalizarea are loc pe întregul ciclu respirator (atât la inhalare, cât și la expirație). S-a crezut cândva că sunetul a fost produs de fluxul de sânge prin vena cava inferioară, dar acum majoritatea oamenilor de știință sunt de acord că laringele, mușchii laringelui și un oscilator neural sunt implicați în procesul de producere a sunetului.
Pisoii învață să curgă de îndată ce au câteva zile. Medicii veterinari presupun că purul lor înseamnă ceva precum cuvintele umane „mamă”, „sunt bine” sau „sunt aici”. Aceste sunete ajută la întărirea legăturii dintre pisoi și mama sa.
Dar, atunci când pisoiul crește, acesta continuă și mai pur și mulți cercetători sunt convinși că la vârsta adultă, acest sunet este asociat cu plăcere și bucurie. Uneori pisicile curăță când sunt rănite sau bolnave. Dr. Elisabeth von Muggenthaler sugerează că vibrațiile mai puține și cu frecvență joasă pe care le produce sunt un „mecanism de auto-vindecare naturală” care întărește, vindecă rănile și ameliorează durerea.
Trăsătura vocală a pisicilor domestice nu este unică. De asemenea, alte feline, cum ar fi linxii, ghepardii și pustii. Cu toate că unele pisici mari (lei, leopardi, jaguari, tigri, leoparduri de zăpadă și leopardi nori) nu pot face acest lucru.
