A tudomány legnagyobb megválaszolatlan kérdései, amelyekre a mai napig nincs magyarázat

Sokan azt hisszük, hogy a tudósok élete csupán arról szól, hogy kutatásaik által próbálják megfejteni az egyes misztériumokat, válaszokat találni az élet nagy kérdéseire, de valójában az ők küldetésük ennél sokkal összetettebb.

A tudomány 10 legnagyobb megválaszolatlan kérdése, amelyre a mai napig nincs magyarázat

A tudósok sokszor nem találják a választ a feltett kérdéseikre, de ez számukra nem problémát jelent, épp ellenkezőleg: ez a kutatás lényege, ez ad számukra folyamatos motivációt – vallja Brain Cox fizikus.

“Szeretem az ismeretlent, erről szól az egész tudomány. Milliárdnyi dolog létezik és milliárdnyi dolog, amiről még fogalmunk sincs. És ez a tény engem izgalomba hoz, arra motivál, hogy megértsem és felfedezzem azokat. Ez a tudomány. Úgy gondolom, ha nem szereted az ismeretlent, akkor nem lehetsz kutató. Nem egy válaszra van szükségem, nem egy magyarázatra ami mindent megold. Nekem kérdésekre van szükségem, amelyekre választ kereshetek” – vélekedik Brain Cox, a Manchesteri Egyetem fizikusa.

És valóban, a tudomány előtt még számos megválaszolatlan kérdés áll, ezek közül néhány pedig igazi misztérium a tudósok és az emberiség számára, amelyeket fáradhatatlanul próbálnak megfejteni a szakértők.

1. Miért van több anyag, mint antianyag?

Az antianyag az anyag ellentéte, amikor a kettő találkozik, egymást megsemmisítik. Ennek kellett volna történnie kis idővel az Univerzum létrejötte után is, amikor képződött az anyag és az antianyag.

De ha ez a tudósok számításai szerint így is történt volna, akkor nem lett volna elegendő anyag ahhoz, hogy a galaxisok, a csillagok és a bolygók létrejöhessenek. És mégis létrejöttek, minden bizonnyal anyagból.

Így a tudósok máig próbálják megválaszolni, hogy miért maradt ennyi anyag az Univerzumban. Az egyik elmélet a mezonok létezésével magyarázza – ezek olyan instabil atomrészecskék, amelyek nagyon rövid ideig léteznek (néhány mikroszekundumig) és amelyek egy kvarkból és egy antikvarkból állnak.

A mezonok ellenállóbbak az antimezonoknál, ezért lehetséges, hogy több anyagrészecske létezik, mint anti-anyagrészecske.

2. Hová tűnt a Lítium 7-es izotópja?

Röviddel az Univerzum kialakulása után, amikor a hőmérséklet extrém magas volt, óriási mennyiségű hidrogén-, hélium- és lítium-7-izotóp képződött. Míg a hidrogén és hélium izotópjai ma is bőséggel vannak jelen, addig a lítium-7 izotópok nagyrészének úgy tűnik, nyoma veszett. Jelenleg a tudósok által becsült mennyiségnek csupán egyharmada észlelhető.

A jelenséget 30 éve észlelte először Monique és Francois Spite, a párizsi Obszervatóriumban. Azóta a tudósok azt próbálják kideríteni, hogy ez a kémiai elem – amely a számításaikhoz képest sokkal kisebb mennyiségben található meg – miért nem viselkedik az Univerzum létrejöttének modellje szerint

Az eddig végzett kutatások egyre inkább csak elmélyítették ezt a rejtélyt. Több elméletet is felállítottak már, a leg valószínűbb talán mégis az, amely szerint a lítium 7-es izotópja a csillagok belsejében található, amelynek észlelésére viszont a mai tudomány nem rendelkezik megfelelő műszerekkel.

3. Miért alszunk?

A kutatók már rég rájöttek arra, hogy az embernek van egy cirkadián ritmusa, amely irányítja az alvás és ébrenlét fázisait, kialakítva ezzel egy úgynevezett pihenési periódust az ébrenlétek között, de nem tudjuk, miért is van ez.

Vannak bizonyos szervezetek, amelyeknek egyáltalán nincs szükségük alvásra, de az ember nem maradna életben alvás nélkül. Az ember élete egyharmadát alvással tölti.

Alvás közben a szövetek hamarabb regenerálódnak, a szervezetben ilyenkor szabadul fel a növekedési hormon, amely gyermekkorban igen fontos. A psziché is ekkor regenerálódik, viszont érdekes, hogy az agy még akkor is nagyon aktív, amikor álmodunk. Az álmok is sok fejtörést okoztak a tudósoknak, mai állás szerint az álmodás nem más, mint egy folyamat, amely során az agy memorizálja, újra rendezi a nap folyamán szerzett információkat és kitörli a felesleges részleteket.

Az alváshiány energiavesztéshez vezet és súlyosan károsítja a lelkiállapotot és a bizonyos képességeket. Ha nem alszik eleget, az ember ingerlékeny, türelmetlen lesz, nem tud a munkájára koncentrálni és hatékonyan dolgozni.

Minden ember alvásigénye különbözik, az orvosok szerint viszont átlagosan az embernek körülbelül 8 óra alvásra van szüksége. Ez alatt az idő alatt a test egy bizonyos mennyiségű energiához jut hozzá, amelyet a tudósok kiszámoltak: pontosan 50 kcal-át, 8 óra alvás alatt, ami egy szelet kenyérrel egyenlő – nem valami sok.

Más élőlények alvásigénye igen változó, az ember 8 órájához képest például egy macska alvásigénye 12 óra, egy pitoné 18 óra, a bárányé 3-4 óra, egy zsiráfé pedig legfentebb 2 óra.

4. Hogy működik a gravitáció?

Miután Newton megalkotta a gravitációra vonatkozó híres elméletét, a tudósok nagy érdeklődéssel kezdték kutatni ezt a titokzatos erőt, amely nélkül a Földön nem létezne élet. Bolygónk gravitációs ereje megakadályozza, hogy eltűnjünk az űrben, a Hold gravitációja befolyásolja a tengerek és óceánok vizeit, a Napé pedig stabilan tartja bolygónk pályáját maga körül.

Szintén a gravitáció hatása, hogy egy test vonzzon egy másikat, és minél masszívabb a test, annál erősebb lesz a vonzóerő.

Mindezek ellenére a tudósok előtt még sok megválaszolatlan kérdés áll a gravitációval kapcsolatban: az atom nagyrésze miért légüres tér? Milyen erő tartja össze az atomokat úgy, hogy anyagot tudjanak alkotni?

Sőt mi több, ha a gravitációs erő erősebb lenne, az Univerzum nem tudna létezni. Ilyen, és ehhez hasonló kérdések megválaszolásán fáradoznak a tudósok.

5. Hol vannak a földönkívüliek?

Annak ellenére, hogy az Univerzum eddig ismert határa 92 milliárd fényévnyire nyúlik tőlünk és galaxisok milliárdjai alkotják, egyelőre nincs bizonyíték arra, hogy bolygónkon kívül máshol is létezne valamilyen életforma.

Statisztikai szempontból annak az esélye, hogy egyedül vagyunk az egész Univerzumban, extrém kicsi. De akkor mégis, hogy nem tudunk kapcsolatot teremteni a földönkívüliekkel? Ezt nevezzük Fermi-paradoxonnak, amelynek megoldására számos teória született, egyesek elfogadhatóak, mások viszont egész bizarrul hangzanak. Lehetséges, hogy már küldtek felénk jeleket, de mi nem tudtuk észlelni ezeket? Vagy lehet, hogy nem is akarnak kommunikálni velünk?

6. Miből van a sötét anyag?

A fizikusok szerint az egész Világegyetemet alkotó anyag 80%-a sötét anyagból áll. Ez egyáltalán nem bocsájt ki sem elektromágneses sugárzást sem pedig fényt, ezért – noha létezését már 60 éve kijelentették – csillagászati műszerekkel nem észlelhető, így a tudósok nem rendelkeznek konkrét bizonyítékkal a létezését tekintve.

A sötét anyag lehet barionos és nem barionos sötét anyag.

Az a megfigyelés feltételezi létezését, miszerint a Világegyetemben sokkal több anyagnak kellene léteznie, mint amennyit észlelünk.

Egy elmélet szerint a barionos sötét anyag lehet csillagközi köd, fekete lyuk, neutroncsillag vagy kis felszíni fényességű galaxis, a nem barionos típusa pedig gyengén kölcsönható nehéz elemi részecskékből és neutrínókból áll. Ezeknek a nehéz elemi részecskéknek a tömege 10-szerese a protonok tömegének, de a köztük és a normál anyag közt levő kölcsönhatás annyira gyenge, hogy nehéz őket észlelni.

A tudósoknak egyelőre csak egy térképet sikerült készíteniük az Univerzumban található sötét anyagról, mibenléte azonban egyelőre rejtély.

7. Hogy jelent meg az élet?

Az élet megjelenését tekintve a Földön, több elmélet is létezik. Az „Ősleves elmélete” azon a feltevésen alapszik, miszerint létezett egy tápanyagokban gazdag bolygó, amely az élő szervezet létrejöttéhez szükséges minden feltétellel rendelkezett és amely abiogenézis (az élet élettelen anyagokból való spontán kialakulása) révén fejlődött.

Egy másik elmélet a “pánspermia”, ami szerint a mikróbák üstökösök és meteoritok révén jutottak el a Kozmoszból a Földre. Abban az esetben, ha igaz is az elmélet, egyelőre semmilyen magyarázat nincs arra vonatkozólag, hogy hogyan alakulhattak ki ezekből a mikróbákból a komplexebb molekulák.

Az evolucionisták szerint a Föld körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt jött létre, de kezdetben semmilyen életforma kialakulása nem volt még lehetséges a zord körülmények miatt. Az első szervezetek mindössze 500 millió évvel a bolygónk létrejötte után jelentek csak meg.

8. Hogyan működnek a tektonikai lemezek?

Az elmélet, ami megmagyarázza, hogy miként mozognak a tektonikai lemezek és hogyan formálják a kontinenseket, viszonylag újnak számít. Ma már a geológusok tudják, hogy ezek a lemezmozgások vulkánkitöréseket és földrengéseket eredményeznek, és ezáltal formálják a Föld domborzatát.

Mindezek ellenére, még nem értették meg, hogy mi határozza meg ezeket a mozgásokat. Egyik népszerű elmélet szerint, amelyet Arthur Holmes fogalmazott meg 1930-ban, a folyékony, forró földköpeny lassú mozgásban van a szilárd földlemezek alatt, viszont az újabb elméletek azt állítják, hogy a bolygónk belseje és felszíne is folyamatos mozgásban van.

9. Hogyan vándorolnak az állatok?

Számos állat- és rovarfaj vándorol évről-évre, hogy elkerülje az évszakok váltakozása miatti nagy hőmérsékleti különbségeket, ennek érdekében egyes fajok akár kilométerek ezreit is megteszik évente, hogy elérjenek célpontjukhoz. A biológusok pedig még mindig nem jöttek rá arra, hogy hogyan képesek minden alkalommal a helyes utat követni, majd pár hónap elteltével ugyanott visszajönni.

Minden fajnak megvan a saját navigációs rendszere, egyesek a Föld mágneses mezejét használják tájékozódásul. Mégis, egyelőre még senki sem érti, hogy hogyan fejlesztették ki az állatok azt a képességüket, ami ösztön szerűen és szinte napra pontosan elvezeti őket egy bizonyos pontra.

Az amerikai királylepke (Danaus plexippus) például évente 3500-5000 km-et vándorol minden ősszel és tavasszal: nyáron az Egyesült Államokban él, a telet pedig Mexikóban tölti. Ugyanilyen, rekordtávolságnak számító utat tesz meg a púpos bálna is (Megaptera novaeangliae), aki több, mint 8000 km-t vándorol.

Minden egyes faj természetesen úgy adaptálódott ehhez a vándorló életmódhoz, hogy képes legyen minden évben átvészelni ezeket a hosszú utakat egyik élőhelyétől a másikig.

10. Mi a sötét energia?

Talán ez a legnagyobb rejtély és a legkomolyabb kihívás a tudósok számára. Míg a sötét anyag az Univerzum 80%-át alkotja, addig a sötét energia a fizikusok számításai szerint ennek 70%-át teszi ki. A kozmológiában a sötét energia az a feltételezett energiaforma, amely igen erős antigravitációs hatást fejt ki, ennek nyomán jutottak a tudósok arra a következtetésre, hogy a Világegyetem folyamatosan tágul. Senki nem tudja, hogy ez az energia állandó-e vagy esetleg hullámzik, és hogyan lehet az, hogy a sűrűsége megegyezik az anyag sűrűségével. Ebben a témában rengeteg magyarázatra váró kérdés áll fenn.

A sötét energia lehet tehát a magyarázat a folyamatosan és egyre gyorsabban táguló Univerzumra, amelynek – a már ismert gravitációs erő hatására – lassulnia kellene.

Ha érdekelnek további cikkeink, csatlakozz a Filantropikusok csoportunkhoz! , vagy kövess minket a Pinteresten, vagy iratkozz fel a hírlevelünkre.




Top