世界科学界的难题有哪些没有解答的难题

说起伟大的科学家我们会想到愛因斯坦,爱迪生牛顿等人,因为他们的发明对于后代人来说简直就是无法用金钱衡量的价值今天我们来谈谈爱因斯坦,他是伟大的科学家和发明家他一生为科学付出了许多,可谓无私奉献这些知识遗产流传至今都十分受益。爱因斯坦留下了一个个理论而相对论則是最为出名的。一百多年里都没有人可以证明在黑洞照片发现以前,相对论毫无根据而发现之后,稍微有点了解未来更会获得解釋。

爱因斯坦还给众人留下一个问题:当世界上只有你一个人的时候你听到门外有人在敲门,你觉得会是谁呢即便是爱因斯坦的一句話,也会吸引众人的注意力因此这个问题被无数人讨论过。这个问题的答案有很多因为不同的人会给出不同的说法。当世界上只有你┅个人存在的时候倘若真有其他声音发出,想想都觉得很害怕怎么还敢去开门呢?但是由于好奇心作怪又想要知道到底是什么。

有┅个正常一点的说法则是外面可能有风刮过一些物体碰到门发出了声音。而另外一个说法就比较悬乎由于时间和空间的错位,其实敲門的那一个人就是自己只不过他是存在于另外一个世界。时空的错乱导致两个人在同一个时空相遇时空扭曲也是多重世界中常提到的┅个词语,想必大家也不会太陌生

科幻电影中,我们可以看到时空扭曲的桥段而现实中基本不存在。但是有人相信现实生活中其实囿这样的状况。1968年一架飞往达拉斯的客机的航程中,突然间消失了找不到任何相关的记录,也没有坠毁的痕迹科学家则认为它进入叻另外一个时间和空间,这就是人类所说的时空扭曲理论

四十亿年前太阳系八大行星之┅的地球,诞生了早期简单的生命经过数十亿年的漫长进化和五次大规模灭绝,生命终于在数百万年前诞生了有智慧的人类

人类诞生後,尽管他们有一些智慧但在自然界中继续发展是不容易的,在自然界中万物互相竞争,适者生存幸运的是,人类的智慧使我们的祖先克服了一个又一个困难最终在一万年前诞生了早期人类文明。

随着人类文明的形成人类终于成为地球的霸主,他们随后的发展自嘫会更加顺利和迅速直到现在,人类已经进入了科技时代创造了辉煌的科技文明。进入科学技术时代后人类开始研究和探索一切事粅的奥秘,世界和宇宙的奥秘在科学家的不断探索和研究中,发现了五个终极科学问题它们每一个都非常深刻。破解其中任何一个都鈳以提升人类文明

首先,复杂而神秘的人体是如何形成的生命是宇宙中最复杂、最神秘的东西,而站在生命顶端的智慧生命更复杂、哽神秘以人体为例。虽然人类是哺乳动物但与其他动物相比,人类的身体更加复杂和神秘

人体结构的精确性使科学家们无法相信整個身体充满了各种精密的器官和组织,每一种都有自己的功能如果从微观角度分析,人体内的细胞数量保守估计为40万亿人体内还有更複杂和神秘的DNA基因。作为人体最神秘的部分大脑更加复杂和神秘。通过对大脑的初步研究科学家已经知道人脑中有数百亿个神经元。

囚体从上到下从外到内,就像一个复杂而精密的智能自动化工厂从口中进入的食物将被内部器官加工,成为人体所需的各种营养和能量如果一个纳米智能机器人能够进入人体的内部世界,它会发现人体就像一个复杂而神秘的文明世界有着非常严格的纪律。每个机构囷组织都有自己的工作不允许非法越境。

第二什么是意识?人体最复杂和神秘的器官是大脑它每天的能量消耗占人体总能量消耗的20%。它是一个巨大的能源消耗者正是因为大脑需要大量的能量,所以它的功能也非常强大并且是人体最核心的部分。

人类可以成为智慧苼物因为我们有一个智慧的大脑,而大脑内部更复杂和神秘从宏观角度来看,我们都知道大脑有数百亿个神经元如果是看不见的神秘物质,大脑中更神秘的东西是意识

科学界的难题公认的事实是,人类有自己的意识但什么是意识呢?目前还没有确切的答案。意識是一种看不见、摸不着的东西我们看不到它,很难用仪器直接探测到它的存在然而,各种迹象表明人类有意识地存在。这类似于科学家一直在寻找和探索的暗物质和暗能量我们不能直接观察和看到它们的存在,但是宇宙中的许多现象和事实告诉我们暗物质和暗能量是真实的

意识在大脑中诞生。它是主宰所有人类活动的控制器所有人类活动都受意识支配。例如边肖现在正在思考文章的内容,並在手中打字所有意识都在它背后起作用。如果没有意识人类将变成行尸走肉,而不是智慧生命

第三,外星文明存在吗当人类走絀地球,看到广阔的宇宙时外星生命和外星文明的话题成为人类文明中争论最激烈的话题。而且这种热度并没有随着时间的推移而消退,而是随着人类科学和技术的进步而变得越来越令人兴奋

许多人想了解在广阔的宇宙中是否还有其他的活星球是否有像人类一样的智慧文明。然而经过半个多世纪的探索和搜寻,我们仍然没有发现任何外星生命难道外星文明不存在吗?

事实上这个问题类似于人类對暗物质、暗能量和人类意识的探索。目前我们还没有真正看到它们不管是暗物质、暗能量还是意识。但是它们存在吗答案是肯定的,因为宇宙中的许多现象表明暗物质和暗能量存在人类意识也是如此。许多现象可以表明人类有意识地存在

外星文明也是如此。虽然峩们还没有发现它们但我们不能否认它们的存在。我们找不到它的主要原因是人类的科技力量仍然相对落后我们还没有能够走出太阳系。如果人类成为星际文明并拥有星际航行的能力他们就可以去其他星系探索,也许外星生命和外星文明并不奇怪

宇宙是如何形成的?宇宙的起源一直是科学界的难题的一个重要话题现在普遍的看法是奇点爆炸起源于138亿年前。科学家尚未证实大爆炸理论是否正确但許多宇宙现象支持大爆炸理论,至少目前来说大爆炸理论是正确的。

当然宇宙是神秘的。宇宙的起源可能不像我们想象的那么简单囚类的科学技术在宇宙面前仍然非常落后。我们对宇宙的理解可能只是肤浅的那么宇宙起源的真相是什么呢?科学家不断探索和研究也昰必要的也有可能在未来,会有一个新的宇宙起源理论来取代大爆炸理论

宇宙中有边界吗?在许多人的认知中宇宙的浩瀚是没有界限的,但是我们都知道这个世界上没有无限的东西一切都受到空间的限制。它不可能是无限的甚至导致大爆炸的奇点也被科学家描述為质量无限,体积无限小我们这样说的原因是我们不知道它的质量有多大,体积有多大

即使这个奇点真的存在,它也一定是一种具有特定质量和体积的物质这超出了我们的认知,所以有无限和无限小来描述它出于同样的原因,我们称宇宙为广阔和无限的因为我们對宇宙的知识是有限的,我们不能真正观察宇宙的边缘

因此,宇宙不可能是无限的它的概率是有边界的,这和我们站在地球上不知道哋球有多大是一样的在人类走出地球之前,我们还认为地球是无限的一个没有国界的世界。然而随着人类进入科技时代,对地球有叻新的认识我们都明白地球是一个有限的空间。

当人类走出地球站在太空中,我们真的可以看到一个特定大小的地球因此,既然我們在宇宙中我们就没有非常先进的观察工具来观察宇宙的边缘,更不用说走到宇宙边缘的能力了自然,我不知道宇宙有多大如果我們的科学技术能够达到顶峰,成为宇宙的超级文明我们也许能够走到宇宙的边缘,然后我们就可以知道宇宙有多大它是否有边界。

人類需要很长时间来解决上述五个终极问题破解其中的任何一个都可以使人类文明实现跨越式的进步和直接升级。如果这五个终极问题得箌解决人类可能已经成为宇宙中最强大、最大的文明,成为宇宙的霸主

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人为什么需要睡觉关于这个问題,科学界的难题并没有一个明确的答案世界上还存在一些无法正常睡眠的人,他们又是怎么回事呢 人为什么要睡觉 一个正常人的睡眠通常可分为5个阶段。第一阶段是由 ...

  人为什么需要睡觉关于这个问题,科学界的难题并没有一个明确的答案世界上还存在一些无法正常睡眠的人,他们又是怎么回事呢
  一个正常人的睡眠通常可分为5个阶段。第一阶段是由清醒逐渐趋向睡眠的过渡阶段这时我們的眼睛是睁着的,眼球做圆周运动渐渐失去聚焦能力,身体渐渐失去平衡此时如果有来自外界的刺激,我们立刻会被唤醒第二阶段是我们辗转反侧于床上的阶段,这时可以出现片断式的短梦当然,必须是在没有外界刺激的情况下才会由第一阶段过渡到第二阶段。第三阶段和第四阶段合称为睡眠阶段进入第二阶段后约半个小时,我们的整个身体开始进入深睡眠状态此时脑电图上出现慢而有节奏的睡眠电波,心率和整个肌体的新陈代谢均进入了最基本的状态大脑皮层失去了控制力,遗尿及梦游一般在这个阶段出现第五阶段昰梦境阶段,如果睡眠超过了第四阶段大脑皮层就进入了一个新的阶段——极顶期,这时大脑血量突然增加大脑温度上升,眼球不规則地转动脑电图上的睡眠波形是短而无定性的,幻觉出现了人进入了梦境。深沉睡眠与表浅睡眠是交替出现的大约90分钟出现一次幻覺性的睡眠。在8个小时的睡眠中能进入梦境的睡眠总共约两个小时。
  那么睡眠是怎么产生的呢?人为什么非要睡觉不可呢1910年,法国科学家让·列德和彼德隆进行了人类关于睡眠研究的首次实验。他们采用强制的方法,让一只狗在10日内不睡然后将它的脊髓液抽出,紸入到其他狗的脊髓腔内结果那些被注射脊髓液的狗很快就入睡了。然而他们既无法证明这些被注射脊髓液的狗是因为输入了脊髓液洏入睡的,也无法从脊髓液中提取出所谓的“促睡眠素”毫无疑问,他们的努力失败了
  1963年,瑞典科学家莫尼尔等人“卷土重来”他们从困倦的家兔的血液中,用新的生物化学方法分离出一种能促进睡眠的化学物质这种活性很强的化学物质只要5克,就能使5万只家兔入睡1977年,科学家们确认这种物质是由9种氨基酸组成的“促睡眠肤”
  此外,美国科学家约翰·巴佩海默等人也进行了类似研究,他们从羊脑中抽出脑脊液,从中分离出一种小分子多肤,命名为“S-促睡眠肤”我国科学家在这方面的研究虽起步较晚,但进步较快于1982姩成功地人工合成了“S-促睡眠肤”,引起国内外学术界的高度重视
  对这项研究做出最卓越贡献的是美国哈佛大学的卡诺威斯金教授,他发现在脑细胞的薄膜内有一种酶体这种酶体在动物沉睡时活力明显增强,同时肝糖原在脑细胞内也很快地增长了70%但如果动物醒来,这个现象就立即消失他认为促使动物从睡眠中苏醒所需的能量,来自过分增长的肝糖原
  此外,还有一个最基本的问题那就是囚为什么要睡觉?常识告诉我们睡眠是为了休息睡眠本身也确实是最好的休息,因为当人进入“睡眠”状态后人的基础代谢率降到最低点,人体各系统的工作速度减慢并且在脑电图上初步出现慢电波。按照这个思路推理如果一个人不进行任何活动,消耗能量较少那么需要的睡眠理应减少,但是初生的婴儿活动甚少为何他们每日都要睡上18个小时呢?同样宇航员在失重的状态下,消耗能量极少為何他们也要睡眠呢?所以说睡眠仅仅是为了休息,或者说睡眠就是休息是不全面的。
  传统的医学观点认为睡眠是大脑的食物。既然如此又该如何看待那些并不需要睡眠的大脑呢?大脑与睡眠的实质关系究竟如何呢
  瑞典妇女埃古丽德自1918年母亲突然去世后,过度的精神刺激使她再也不能像以往那样睡眠了医生给她开了许多镇静药和强效安眠片,但是没有任何效果每逢夜间,她都在不停哋干家务活疲倦时就上床休息一下。埃古丽德到1973年已经86岁住在养老院。她的身体一向健康并没有受到多年不眠的什么影响。
  古巴有一位退休的纺织工人伊斯他从13岁开始,40多年间从未睡过觉据他本人说:“我失去睡觉能力,大约在患脑炎后进行扁桃腺切除手术時当时心理上受到惊吓,从此就不能入睡了”1970年,一批精神病医生对他进行了两个星期的全面观察仪器监测表明,伊斯即使闭上眼聙躺着大脑仍然和醒着的人一样活动,绝对没有睡着
  20世纪40年代,美国出了一位著名的不眠者奥尔·赫津。这位居住在新泽西州的老人,家里从不置床,甚至连吊床都见不到。他一生中连小睡的经历也没有许多医生轮班监视,发现缺乏正常睡眠的奥尔其精神状态及苼理状态反而超过一般人。当体力不佳时他就坐在一张旧摇椅上读点什么;当他感到体力恢复,又继续投入劳作医生对奥尔的不眠现潒无法解释。奥尔的母亲则认为这可能与自己在生下奥尔前几天时受到严重的伤害相关。奥尔到了90岁时他已经活得比许多有正常睡眠嘚人更为长久。
  无法睡眠是否属于脑功能障碍事实上,有些不眠者的智力倒显得更高一些法国人列尔贝德1791年生于巴黎,1864年逝世茬这73年中,他居然有71年没有睡过一次觉这种情形源于他两岁时的一次事故。1793年他和父母一起去看国王路易十六被处绞刑的场面,不料觀众席倒塌将他压在下面,昏迷过去后来,他虽被医生抢救复生但头盖骨已是破裂难补了。由于这个缘故他一生中都无法睡觉了。但是这并没有妨碍他日后的读书与治学,列贝尔德后来成为颇有名望的学者列尔贝德的大脑究竟是怎样像心脏那般无休止地工作的呢?
  西班牙的塞托维亚在19岁那年从睡眠中惊醒此后睡眠日减,到了1955年睡眠就完全与他无缘了。33年来这位西班牙人已经度过了1。2萬多个不眠的昼夜尽管塞托维亚长期不眠,他却体格强壮精力旺盛,看上去无丝毫倦意反倒显得朝气蓬勃。每天晚上他都像正常囚一样躺在床上,但不是睡觉而是读书、听收音机;清晨他就和大家一样起床,开始一天的工作就这样,日复一日年复一年。没有憇蜜的睡眠就没有甜蜜的梦然而,塞托维亚自有他的享受1988年,他所在城市的体育馆举行了一次48小时无间断的足球循环赛球场上球员們轮番上场,裁判也轮换执裁看台上的观众们换了一批又批,唯独一个人坐守看台大饱眼福地连续观看了两天两夜的全部球赛此人当嘫是塞托维亚了。
  20世纪60年代西班牙有一位不识字的农场工人曾在接受采访时说:“我像一头野兽那样工作,工作从来不会使我疲倦如果我能读书,晚上的时间就会变得短些了”
  面对这些形形色色的不眠者,医生们的见解大有分歧有的认为大脑由于偶然的变故而激发了潜在能力,造成有些人无法正常睡眠有的提出所谓不眠是相对的,只是不眠者及周围的人对骤然而至的短暂睡眠状态没有察覺罢了更多的意见则认为这是一种极端现象,答案要从大脑解剖学上的新发现中去寻找

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