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10個科學無法解釋的問題

我們死後會發生什麼?我們在宇宙中是孤獨的嗎?又是誰來撥動宇宙的弦?是全能的上帝,還是物理和數學原理在驅動著我們的存在?

黑死病的起因曾經是科學家們無法解釋的,但現在我們已經得出了答案。也許其它的一些問題在未來也同樣可以。

當黑死病在中世紀的城市中蔓延時,沒有人知道這種可怕疾病的起因及其傳播方式。幾代人之後,我們發現老鼠身上的跳蚤和細菌才是罪魁禍首。這就是科學展現出其力量的歷史性轉折點。

幾個世紀後,科學家們繼續每天研究那些難以解釋的問題。然而,即使將才華橫溢的頭腦通過全世界的計算機網路匯聚在一起,我們仍未得到所有的答案。

我們死後會發生什麼?其它星球上似乎荒無人煙,那麼我們的星球上為什麼會有這麼多的生命出現?又是誰來撥動宇宙的弦?是全能的上帝,還是物理和數學原理在驅動著我們的存在?

有時,在經歷了幾個世紀的錯誤之後,我們人類最終會偶然地找到真正的答案,比如疾病為什麼會傳播。但更多時候,我們陷入了無知的黑暗中,不知道其中的任何一個問題真正的含義。在某些情況下,這些問題是如此的困難,以至於我們的孩子的孩子可能仍然在苦苦地尋找答案。但人類將繼續努力。

10. 為什麼我們會做夢?

通常情況下,你是在睡眠周期中的快速眼動階段做夢,但研究人員並不知道你為什麼會做夢。圖片來源:ANDRESR/GETTY IMAGES

在你最近的一次「閉眼冒險」中,你戴著一頂粉紅色的霓虹燈帽,從一隻六條腿的兔子身上砍下了它的頭,然後大聲喊道:「祝你健康!」你無法確定這個夢是否有意義,也許只是因為你日有所思夜有所夢,也或許僅僅是因為昨天吃了一些糟糕的胡蘿蔔。

科學家和睡眠專家知道人們通常是在快速眼動(REM)睡眠周期中做夢。你會發現當一個人(甚至你的貓或狗)在快速眼動睡眠階段時,隨著眼睛前後轉動,身體也會抽搐。大腦的電模式在這個階段非常活躍,就像你醒著的時候一樣。

但研究人員並不知道你為什麼會做夢。這可能是一種反映或釋放日常生活壓力的方式,甚至是一種幫助你解決挑戰的無意識方式,還有可能是你的大腦保護自己免受威脅和危險的一種方式

9. 我們如何消除癌症?

科學家們對於我們是否能治癒所有類型的癌症存在懷疑,但癌症的前景和治療方法正在發展。圖片來源: MARK KOSTICH/GETTY IMAGES

癌症是人類共同的恐懼。每年美國有超過一百萬人死於各種癌症。然而,它與我們日常生活的「親近感」並沒有使它稍微不那麼可怕一點。

癌症有多種形式,影響身體的許多部位,但這些疾病的特徵是細胞的無限增殖。腫瘤擴散,破壞身體,最終導致死亡。

癌症細胞的生長是由DNA損傷引起的。當然,DNA為包括細胞生長在內的所有身體功能提供了指令。這種損害可能是由於某些生活方式因素造成的,如陽光暴晒、吸煙或接觸致癌化學物質。

據估計,超過三分之一的癌症可以通過避免致癌習慣來預防。然而,生活習慣的選擇只是等式的一部分。其它因素也發揮了作用。許多人從他們的父母那裡遺傳到了有缺陷的DNA,即使他們的生活方式完全健康,也會有罹患某些癌症的傾向。

人生無數的變數和人體獨特的遺傳結構,令一些科學家懷疑我們是否能找到治癒癌症的方法。

好消息是,對癌症的了解和治療方法一直持續在更新迭代。治療方法不斷改進,從而減輕身體的痛苦,增加生活質量。因此,儘管我們可能永遠無法完全戰勝癌症,但我們將不斷反擊。

8. 你死後會發生什麼?

下一世的問題是最古老的困擾人類的難題之一。圖片來源:MUCHLIS AKBAR/EYEEM/GETTY IMAGES

地球上的所有人都想知道他們死後會發生什麼。有幾十億人已經知道這個問題的答案了。不幸的是,他們不能告訴我們,因為,他們都死了。

我們都會獲得永恆的幸福嗎?壞人們會被打入地獄的深淵嗎?一旦我們的身體死亡,我們的意識會消失嗎?還是我們都將轉世成憤怒的河馬或毛茸茸的貓?

科學家確實了解死亡的開始階段。他們知道人體是如何停機的。就像商店的員工在關門後在大型商場里關燈一樣,你的身體細胞開始一個接一個地閃爍,直到你的心臟和大腦停止活動。

然而,當你的大腦停止工作後會發生什麼,卻仍然是一個謎。許多經歷過瀕死體驗的人,都表示曾見過眼前閃過的光明隧道,或者回顧了自己的一生,或者與逝去的親人交談。所有這些經歷都可能有生物性的起源,也可能是由於缺氧或劇烈的生化波動所致。

在我們面臨的關於我們的存在的許多問題中,有一個可能永遠也不會有答案。取而代之的是,我們都會渴望去思考,去尋找死亡的意義。

7. 我們在宇宙中是孤獨的嗎?

僅在我們的銀河系中就可能有多達400億顆可居住行星。圖片來源: ESTATE OF STEPHEN LAURENCE STRATHDEE/GETTY IMAGES

有些人可能認為我們是宇宙中唯一的智能生命體。如果是這樣的話,宇宙該有多孤獨。其他研究人員說,地球幾乎不可能是生命的唯一總部——在我們的銀河系中可能有多達400億顆可居住行星。每一顆都具有存在外星生命的無限潛力。

生命的出現有一些必要的條件。一顆星球不僅需要元素和條件的正確組合,還必須有一個源頭從頭開始孕育出生命。當然,這些生物必須以某種方式進化成具有智慧的生物。

即使對現代人類科學來說,地球上最簡單的生命形式仍然是由化學反應和細胞組成的極其複雜的混合物。我們並不真正了解它們是如何在各種環境條件下出現、進化和生存的。這就使得尋找、識別和與外星人交流變得更加複雜。

儘管存在這些挑戰,但NASA的研究人員認為,我們將來會發現這些生命的痕迹,而關鍵是要發明更強大的望遠鏡。

或許這裡的生活只是一種統計偏差,也許這顆奇怪的星球真的是宇宙中閃爍的寶石,獨一無二。

然而我們知道,其它許多行星上都存在著和地球類似的氣體和元素,如果我們繼續尋找,或許能碰巧發現一小部分證據,如化石遺骸或是那些微小的細菌。也許那個恆星上的人們也像我們一樣在尋找著潛在的鄰居。

6. 意識從何而來?

腦部掃描顯示,隨著1000億神經細胞的跳動,我們的大腦是多麼活躍。圖片來源:DU CANE MEDICAL IMAGERY/GETTY IMAGES

人類對環境和自我都存在一種認識,我們的思維充斥著內心對白和那些關於我們是誰,為什麼存在於這個世界上的疑問。據目前所知,我們是唯一具有這種活躍意識的生物。但也不知道這種意識從何而來。

大腦是身體的中央計算機,控制著人體的生物功能,幫助我們思考生命的所有循環和障礙。

但我們的大腦並不是思維,電活動並不能解釋物質是如何創造出像意識這樣的非物質狀態。一些宗教將意識解釋為是上體賜予的禮物,嵌入我們的身體中,引導我們在這個世界生活。

而科學家們更傾向於生物起源——他們把意識看作是生物過程的集合,建立在更複雜的思維中。

科學家們已經確定動物,如狗狗是有意識的,雖然它們的意識水平比人類低(或是不同)。

5. 地球上有多少物種?

據估計,目前所統計的物種有150萬種,只是地球上總數量的15%左右。圖片來源:DANITA DELIMONT/GETTY IMAGES

地球上擁有著令人眼花繚亂的生物和植物,粉紅色的火烈鳥填滿天空,巨大的大象踐踏草原,怪異的水果和蕨類植物無處不在,我們永遠無法知道我們的星球上究竟有多少不同的物種。但這無法阻止科學家們試圖確定這個難以捉摸的數字。

植物學家林奈在兩個半個世紀前就意識到人類需要一個系統,來統計這個星球上的物種,而他開始使用命名、排名和分類,來對生物和植物進行分類。

我們現如今所統計的物種只佔了總數的15%左右。對於那些被低估的物種,比如真菌,大概只統計了10%,相比之下,哺乳動物則已經記錄了大部分。

所有的數字都只是統計猜測,所以我們永遠也不會知道準確的數字。如果數字是準確的,那麼我們接下來要擔心的就是物種消失的速度,因為下一個消失的可能就是我們。

4. 現實是真實的嗎?

也許我們生活中的事物和人只是幻覺,就像《黑客帝國》。圖片來源:ARCHIVE PHOTOS/GETTY IMAGES

人的現實存在是一個狡猾的概念,任何一個從生動的噩夢中醒來的人,都會感覺自己被困在什麼地方。這些經驗使我們猜測,我們的感官是否具有限制,也許眼睛、耳朵和鼻子並沒有描述出周圍真實的景象。

也許生活中的環境和人都是我們的幻覺,那我們是怎麼知道他們的存在的呢?也許是我們自己內部的機制構造,使我們的潛意識描繪出這些畫面。宇宙可能是一副巨型全息圖,一種「矩陣」式的計算機創造形式,意在奴役著我們的思想。

科學家和物理學家並不能確定我們是否能夠理解現實的本質。當我們越深入地鑽研物理,對物理學就越陌生。宇宙完全有可能是由我們無法探測的成千上萬個維度所組成。

無論多麼聰明,現實都是我們永遠無法完全確定的抽象存在。

3. 生命如何起源?

澳大利亞西部納拉金河附近27.2億年的細菌沉積。圖片來源:AUSCAPE/GETTY IMAGES

這顆星球充滿了樹木、花草和鳥類,也擠滿了無數的細菌,所有的一切都是生命,都是為了保持生命的延續。但在這個世界上,生命是如果開始的呢?大量的細胞是如何從惰性的有機分子集合轉變成一個活動的甚至是智能的存在?

最簡單的答案是:不知道

許多科學家們認為,若一顆行星具有生物所必須具備的成分,如碳、氫、氧等,那麼這顆星球上自然便會出現生命。由恰恰好的激活點開始,那些成分慢慢變成了形成複雜生命所需的細胞壁和DNA。研究人員在實驗室里不斷地進行這樣的實驗,希望能夠縮短與創造生命的公式之間的距離。

無論如何,尋找生命的起源無疑將持續很長的一段時間。

2. 我們有可能進行時間旅行嗎?

在他的《回到未來》中複製了DeLorean時光機。圖片來源:GETTY IMAGES

在科幻概念中,時間旅行是最吸引人的。我們很難不去想,如果能回到歷史中去,見證一場羅馬戰役會是什麼樣的感覺。如果你能隨時窺視未來1000年,也會好奇那時的世界會是怎麼樣子。

事實證明,時間旅行可能並非虛構,也許只是我們還沒弄清楚它的工作原理

其中一個可能性是蟲洞,它是一種可以幫助人們在時間和空間中移動的橋樑。如果你能突破它,你也許可以穿過蟲洞,出現另一個時空維度的銀河一側。

我們可以嘗試以光速旅行,屆時你自身所處的時間流速會比地表上慢很多。目前的科學研究表明,沒有任何東西能像光一樣快速移動,即便可以,這個速度也會撕裂我們的身體。

也許我們可以繞著巨大的黑洞軌道運行,這些黑洞有著驚人的引力,它們實際上減慢了時間。與地球上的生命相比,在黑洞附近閑逛,你所耗費的時間大約會減半。如果你10年後回來,你的家人那時就已經增長20歲了。

或者我們可以用宇宙弦,所謂宇宙中的裂縫來導航時間。這些弦(有時是循環的)質量大,實際上可能會導致它們周圍的時空波動。

操縱這些場景中的任何一種都可能賦予我們最終實現時間旅行的能力。然而,即使我們能搞清楚科學,仍然有許多悖論使時間旅行變得不可行或非常危險。所以就目前而言,穿越時空仍然只是書本和電影的內容。

1. 宇宙真的是無限的嗎?

科學不能告訴我們宇宙是無限的還是有限的,但是研究人員確實持有一些理論。圖片來源: CLAUDIO VENTRELLA/THINKSTOCK

當你在漆黑的夜晚仰望天空,看到無數的星星散落在天空中,你很容易把宇宙想像成無限的。或者你可能會覺得這些裝飾和你卧室天花板上那些在黑暗中閃閃發光的星星很相似,只是這些看起來很漂亮的裝飾品,是放置在一個高高的但沒有盡頭的天花板上。不管怎樣,科學還不能告訴我們宇宙是無限的還是有限的。

對此,研究人員也有自己的理論。在分析了新墨西哥超強望遠鏡——重子振蕩光譜測量(BOSS)所產生的觀測結果後,一組科學家認為宇宙是一個非常平坦的平面。這項調查是基於對「僅有」120萬個星系的觀測,這只是宇宙的滄海一粟,但它有力地證明了我們的宇宙並不是球形的。

那麼該平面是無限的嗎?這很難做出定論。一種主流觀點認為,大爆炸正在導致宇宙以比光速還快的速度膨脹。因為我們無法看到超過光速的物體,所以我們永遠也不知道宇宙是否有邊緣。

我們可能要花一輩子的時間去思考宇宙的本質。這是一個謎,充滿了迷人的誘惑,吸引著我們的心,卻從未提供任何真實的答案。

不管你是在糾結宇宙有多大,還是生命起源於地球,我們的存在都充滿了大自然的奇異曲折,我們無法解釋,也永遠無法理解。這些問題可能會困擾我們,困擾我們一生——但它們也是人類經驗的重要組成部分。

蝌蚪五線譜編譯自howstuffworks,譯者 李彤馨,轉載須授權


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