VETENSKAP UPPANDE FÖR NÖDVÄNDIGHETEN FÖR ATT SVARA MENAS FRÅGOR. Och det verkar som att de flesta av de komplexa fenomenen har studerats överallt, men bara "väldigt lite" återstår - att förstå arten av mörk materia, att hantera problemet med kvanttyngd, att lösa problemet med rymd / tidsdimensioner, förstå vad mörk energi är (och några hundra fler liknande frågor). Men det finns fortfarande till synes enklare fenomen som forskare inte kan förklara helt.
Vad är glas?
Nobelpristagaren Warren Anderson sa en gång: "Det djupaste och mest intressanta av de olösta problemen i teorin om fast tillstånd ligger i glasets natur." Även om glaset har varit känt för mänskligheten i mer än ett årtusende, vad är orsaken till dess unika mekaniska egenskaper, förstår forskare fortfarande inte. Från skolundervisningen minns vi att glas är en vätska, men är det? Forskare vet inte exakt vad är övergången mellan flytande eller fasta och glasartade faser och vilka fysiska processer som leder till glasets huvudegenskaper.
Glasbildningsprocessen kan inte förklaras med något av de nuvarande instrumenten i fast tillståndsfysik, teorik med många partiklar eller vätskor. I ett nötskal blir flytande smält glas gradvis mer och mer visköst när det kyls tills det blir hårt. Medan kristallerna fasta ämnen bildas, såsom grafit, bildar atomer vid ett ögonblick de vanliga periodiska strukturerna.
Glas uppför sig på ett sådant sätt att det ännu inte kan beskrivas med jämviktsstatistikmekanik
Tarun Chitra, en molekylär dynamikforskare, förklarar organisationen av molekyler i olika ämnen genom dans. En perfekt solid kropp är som en långsam dans, när två partners, tillsammans med andra par, rör sig runt sin utgångsposition på dansgolvet. Den perfekta vätskan är som en datingsfest, när alla försöker dansa med alla i rummet (den här egenskapen kallas ergodicitet), medan den genomsnittliga takt som alla dansar ungefär är samma. Genom denna analogi är glas som en dans, när en grupp människor delas in i mindre undergrupper, och var och en snurrar i sin egen runddans. Du kan byta partner från din cirkel, och den här dansen händer för evigt.
Kampanjvideo:
Glas uppför sig på ett sådant sätt att det ännu inte kan beskrivas med jämviktsstatistikmekanik. I synnerhet kan subexponential autokorrelation och glaskors-korrelationsfunktion erhållas genom ett oändligt antal slumpmässiga processer. Fram till en viss punkt fungerar systemet mer eller mindre tydligt och förutsägbart, men om du tittar på det tillräckligt länge börjar du se hur vissa funktioner beskrivs bättre av teorin om sannolikhet och slumpmässiga processer.
Hur fungerar en placebo?
Placebos, eller ämnen som inte har några uppenbara läkande egenskaper, men som har en positiv effekt på kroppen, har varit kända under lång tid. Placeboeffekten är baserad på psyko-emotionell påverkan. Men forskare har bevisat mer än en gång att ett placebo som inte har aktiva ämnen kan stimulera verkliga fysiologiska svar, inklusive förändringar i hjärtfrekvens och blodtryck, samt kemisk aktivitet i hjärnan. Placebo hjälper också till att lindra smärta, depression, ångest, trötthet och till och med några av symtomen på Parkinsons sjukdom.
Hur vår psyke kan påverka hälsan är fortfarande inte helt förstått, och forskare kan inte avslöja mekanismerna bakom fysiologiska svar på placebo. Uppenbarligen är många olika aspekter sammanflätade i effekten, och napparna påverkar inte källan eller orsaken till sjukdomen. Det har experimentellt fastställts att kroppens svar varierar beroende på metod för leverans av placebo (när man tar piller eller injektioner). Dessutom ger placebos endast den förväntade, det vill säga kända i förväg, terapeutisk effekt. Och ju högre förväntningarna är, desto starkare blir placeboeffekten. Dessutom är det känt att det kan förbättras genom aktiv verbal exponering för patienten. Inte alla påverkas av placebo. Oftast agerar placebo på extrover, personer med ökade nivåer av ångest, misstänksamhet och självtvivel.
I oktober 2013 publicerades en studie som visade att placeboeffekten är förknippad med ökad alfaaktivitet i hjärnan. Alfavågor uppstår i ett avslappnat tillstånd, vilket liknar en lätt trance eller meditation - det vill säga i det mest tänkbara tillståndet. Placeboeffekten har en betydande effekt på det mänskliga nervsystemet i ryggmärgsområdet. Men hittills har ingen kunnat beskriva i detalj mekanismen för dess effekt.
Vad betydde wow-signalen från djupa rymden?
Den 15 augusti 1977 ägde rum en av de mest mystiska händelserna i rymdutforskningens historia. Dr Jerry Eiman, medan han arbetade på Big Ear-radioteleskopet som en del av SETI-projektet, spelade in en stark smalbands rymdradiosignal. Dess egenskaper (överföringsbandbredd, signal-till-brus-förhållande) var i linje med de som förväntades från en utomjordisk signal. I strid med detta kretsade Eiman motsvarande tecken på utskriften och signerade “Wow!” I marginalen. Denna signatur gav signalen namn.
Signalen kom från ett område på himlen i konstellationen Skytten, cirka 2,5 grader söder om stjärngruppen Chi. Men efter flera års väntan på att något sådant skulle hända igen, hände ingenting.
Forskare hävdar att om signalen var av utomjordiskt ursprung, då måste varelserna som skickade honom tillhöra en mycket, mycket avancerad civilisation. För att skicka en så kraftfull signal behöver du minst en 2,2 gigawatt-sändare, som är mycket kraftfullare än någon av jordens. Till exempel är HAARP-systemet i Alaska, ett av de mest kraftfulla i världen, förmodligen kapabelt att sända en signal på upp till 3 600 kW.
En hypotes för signalstyrka är att den initialt svaga signalen förbättrades väsentligt av gravitationslinsens verkan; emellertid utesluter detta fortfarande inte möjligheten till dess artificiella ursprung. Andra forskare föreslår möjligheten att rotera strålningskällan som en fyr, periodisk förändring i signalens frekvens eller en enda signal. Det finns också en version som signalen skickades från ett rörligt främmande rymdskepp.
2012, för 35-årsjubileet för signalen, skickade Arecibo-observatoriet ett svar på 10 000 kodade tweets i riktning mot den påstådda källan. Det är dock inte känt om någon har tagit emot dem. Fram till nu är wow-signalen ett av de viktigaste mysterierna för astrofysiker.
Varför är människor indelade i vänsterhand och högerhandare?
Under de senaste 100 åren har forskare ganska bra studerat problemet med varför människor främst använder en hand och varför det ofta är rätt hand. Det finns emellertid ingen empirisk standardtest för högerhandlare eller vänsterhandare, eftersom forskare inte helt kan förstå vilka mekanismer som är involverade i denna process.
Forskare håller inte med om vilken procentandel av mänskligheten som är högerhänt och vilken procentandel som är vänsterhänt. I allmänhet tros det att majoriteten (70% till 95%) är högerhänta, en minoritet (5% till 30%) är vänsterhänt, och det finns också ett obestämt antal personer med fullständig symmetri. Gener har visat sig påverka vänsterhänta och högerhänta, men den exakta "vänsterhängenen" har ännu inte identifierats. Det finns bevis för att sociala och kulturella mekanismer kan påverka benägenheten att använda höger eller vänster hand. Det mest typiska exemplet på detta är hur lärare omutbildade barn och tvingar dem att växla från vänster till höger när de skriver. Samtidigt har för närvarande fler totalitära samhällen färre vänsterhänta än mer liberala samhällen.
Vi har bara en allmän uppfattning om orsakerna till högerhand, och forskare måste fortfarande ta reda på det i detalj.
Vissa forskare talar om "patologisk" vänsterhänta i samband med hjärnskada under förlossningen. På 1860-talet noterade den franska kirurgen Paul Broca sambandet mellan handaktivitet och hjärnhalvorna. Enligt hans teori är hjärnans halvor kopplade till kroppens halvor i ett korsmönster. Men för närvarande är det känt att dessa förbindelser inte är så enkla som Broca beskrev dem. Forskning under 1970-talet visade att de flesta vänsterhandlare har samma vänsterhjärnaktivitet, vilket är typiskt för alla människor. Men bara en del av vänsterhandlare har olika avvikelser från normen.
Forskare har studerat problemen med vänsterhändighet och högerhänta hos primater och har visat att de flesta djur i en viss population är antingen vänsterhänt eller högerhänta. På så sätt utvecklar enskilda apor ofta sina individuella preferenser. Som ett resultat har vi fortfarande bara en allmän uppfattning om orsakerna till högerhänta, och forskare måste bara förstå i detalj alla mekanismer för deras bildning.
Hur blir det livlösa materialet levande?
I den vetenskapliga världen idag råder begreppet biologisk evolution, enligt vilket det första livet uppstod av sig själv från oorganiska komponenter som ett resultat av fysiska och kemiska processer. Teorin för abiogenes beskriver hur levande material kommer från livlösa materia. Men det finns många problem i det.
Det är känt att huvudkomponenterna i levande material är aminosyror. Men sannolikheten för att en viss aminosyra-nukleotidsekvens av misstag kommer att inträffa motsvarar sannolikheten för att flera tusen bokstäver från typsättningen kastas från taket på en skyskrapa och vikas in på en viss sida i Dostojevskijs roman. Abiogenes i sin klassiska form antar att ett sådant "tappning av teckensnitt" hände tusentals gånger - det vill säga så många gånger som det tog tills det formades i den erforderliga sekvensen. Enligt moderna uppskattningar skulle detta dock ta mycket längre tid än hela universum existerar.
Samtidigt fortsätter forskare att skapa en konstgjord levande cell under laboratorieförhållanden. En komplett uppsättning aminosyror och nukleotider och den enklaste bakteriecellen delar fortfarande klyftan. Kanske var de första levande cellerna mycket annorlunda än de som vi kan se nu. Ett stort antal forskare stöder också hypotesen att de första levande cellerna kunde komma till vår planet tack vare meteoriter, kometer och andra utomjordiska föremål.
Varför sover vi?
Vi sover 36% av våra liv, men forskare kan inte helt förklara sömnens natur. Sömn är inneboende hos människor, eftersom det finns i våra gener, men varför detta tillstånd dök upp i processen med utveckling och vad som är fördelarna med sömn är ett mysterium.
Forskare har redan funnit att musklerna växer snabbare under sömnen, sår läker bättre och proteinsyntesen påskyndas. Med andra ord hjälper sömn kroppen att fylla på vad den har förlorat när han är vaken. Nyligen genomförda studier har visat att hjärnan under sömn rensas från gifter, och om en person stör denna process (med andra ord inte sover), har han en ökad risk för neurologiska störningar. Dessutom, under vila i hjärnan, försvagas eller kopplas förbindelserna mellan cellerna - så vi frigör utrymme för mottagande av ny information. Nya synapser genereras i hjärnan, så brist på sömn hotar att minska förmågan att skaffa, bearbeta och komma ihåg information.
Under sömnen ersätter hjärnan ofta några av de avsnitt som hände oss under dagen, och enligt forskare hjälper denna process att stärka vårt minne. Även om innehållet i drömmar bestäms av riktiga intryck, är vårt medvetande i en dröm annorlunda från vårt medvetande under vaken. I en dröm visar sig vår uppfattning om världen vara mycket mer fantasifulla och emotionella. Vi ser olika bilder, vi oroar oss för dem, men vi kan inte förstå ordentligt. Forskare tror att de synkroniserande mekanismerna som dominerar halspulverhjärnan är mer associerade med det första signalsystemet och den emotionella sfären. Men vad är drömmar, det är fortfarande omöjligt att svara entydigt.
Varför gillar katter?
Ingen vet med säkerhet varför katter växer. Purring skiljer sig från många andra djurljud genom att vocalisering sker under hela andningscykeln (både vid inandning och utandning). En gång trodde man att ljud producerades av blodflödet genom den inferior vena cava, men nu är de flesta forskare eniga om att struphuvudet, larynxmusklerna och en nervoscillator är involverade i ljudproduktionen.
Kattungar lär sig att gälla så snart de är ett par dagar gamla. Veterinärer antar att deras purr betyder något som de mänskliga orden "mamma", "Jag har det bra" eller "Jag är här." Dessa ljud hjälper till att stärka banden mellan kattungen och dess mor.
Men när kattungen växer upp fortsätter den också att växa, och många forskare är övertygade om att detta ljud i vuxen ålder är förknippat med glädje och glädje. Ibland kommer katter att skada när de är skadade eller sjuka. Dr. Elisabeth von Muggenthaler föreslår att purr och lågfrekvensvibrationer som den producerar är en "naturlig självhelande mekanism" som stärker, läker sår och lindrar smärta.
Hushållskattens vokala drag är inte unik. Andra kattdjur, såsom lodjur, cheetahs och cougars, sprungar också. Även om vissa stora katter (lejon, leoparder, jaguarer, tigrar, snöleoparder och molniga leoparder) inte kan göra detta.