De afgelopen eeuw - zelfs het laatste decennium zelfs - heeft verbazingwekkende vooruitgang geboekt in wetenschap en technologie, omdat we een beter begrip hebben gekregen van onze wereld en hoe deze functioneert. Maar hoewel de wetenschap de antwoorden heeft op vragen die onze voorouders nooit hadden geloofd dat we erachter zouden komen, zijn er nog veel grote vragen die nog niet volledig bevredigend zijn.
Deze variëren van het filosofische tot het praktische, van totale mysteries tot vragen die we in de buurt van antwoorden hebben beantwoord, maar die er niet helemaal zijn. Lees verder om te ontdekken wat ze zijn. En voor ongeveer meer ruimtegerelateerde raadsels, bekijk 21 Mysteries over ruimte die niemand kan uitleggen.
1 Hoe is het leven precies begonnen?
Begrijp ons hier niet verkeerd - evolutionaire biologen hebben een redelijk goed idee hoe bepaalde organismen evolueerden naar anderen, maar ze weten nog steeds niet wat het allemaal op gang bracht. Hoe kwamen we van de 'oersoep' van de bouwstenen van het leven tot de vorming van zelfreplicerende cellen?
De leidende theorie van de afgelopen 50 jaar is dat een elektrische ontlading leidde tot chemische reacties die de eerste aminozuren creëerden, maar wetenschappers zijn het er niet allemaal over eens. Sommigen denken dat de oorzakelijke factor vulkanische werking was en anderen denken dat het meteorieten zijn geweest die ons leven hebben gebracht.
2 Waarom dromen we?
"Waarom?" is misschien de moeilijkste vraag voor de wetenschap om te beantwoorden. Mensen dromen zeker, zoals blijkt uit geavanceerde hersenscannertechnologie, maar welk doel dient het? Waarom blijven onze neuronen vuren terwijl ons lichaam en onze bewuste geest in rust zijn?
Cognitieve wetenschappers theoretiseren dat geheugen, leren en emoties misschien te maken hebben met ons vermogen om te dromen, maar tot nu toe hebben ze geen overtuigende verbanden gevonden die de vreemde filmpjes verklaren die onze hersenen voor ons spelen terwijl we slapen. En als je je altijd hebt afgevraagd wat die rare dromen die je blijft bedoelen, bekijk dan 50 geheimen die je dromen je proberen te vertellen.
3 Is er een patroon achter priemgetallen?
In het geval dat u bent vergeten sinds uw laatste wiskundeles, zijn priemgetallen die deelbaar zijn alleen door zichzelf en 1. Voorbeelden zijn de getallen 3 en 7 en 3.169. Zie ze als de bouwstenen van getallen, omdat ze niet te herleiden zijn tot kleinere factoren. Met deze eigenschap kunnen ze dienen als coderingssleutels voor digitale beveiliging, maar het betekent ook dat wiskundigen geen patroon hebben kunnen onderscheiden waarvoor getallen priem zijn, een probleem dat bekend staat als de Riemann-hypothese.
Als je vanaf 1 optelt, kun je drie priemgetallen achter elkaar hebben, maar dan veertig of meer getallen zonder een priemgetal te vinden. Het ontgrendelen van deze puzzel kan gevolgen hebben voor een samenleving als de onze, waarvan de communicatienetwerken volledig op cijfers zijn gebaseerd. En als je niet helemaal weet wat een priemgetal is en je wilt zien of je nog steeds een voldoende kunt halen, bekijk dan 30 vragen die je moet doen om te slagen voor wiskunde in groep 6.
4 Wat is de remedie tegen kanker?
Shutterstock
Helaas zullen we nooit één remedie voor kanker kunnen vinden, omdat de term 'kanker' eigenlijk van toepassing is op een hele verzameling ziekten die in onze genen zijn gecodeerd. Net zoals we nooit alle bacteriën van de aarde zullen vegen, kunnen we geen pil of injectie maken die alle soorten kanker zal genezen.
Naarmate we echter steeds beter worden in zowel preventie als behandeling, zullen we de factoren waarover we controle hebben beter begrijpen en leren hoe we ze kunnen vermijden. Om meer te weten te komen over wat kanker met het lichaam doet, bekijk je 23 Waarschuwingstekens voor kanker die zich verbergen in Plain Sight.
5 Kunnen we door de tijd reizen?
Natuurlijk reizen we allemaal regelmatig door de tijd, en de speciale relativiteitstheorie van Einstein stelt dat de tijd zodanig kan worden gecomprimeerd dat een persoon die snel genoeg gaat misschien ver in de toekomst kan reizen. Met behulp van concepten zoals wormgaten, hebben sommige natuurkundigen zelfs gesuggereerd dat het misschien mogelijk is om het verleden te bezoeken. Maar als dat het geval zou zijn, zouden mensen van de toekomst dan vandaag niet onder ons kunnen wonen?
We weten het niet, en deze hypothesen zijn tegenwoordig gewoon niet te testen onder bekende omstandigheden. Naarmate we ons vermogen uitbreiden om door de ruimte te kijken en door de ruimte te reizen, kunnen we meer leren en beter begrijpen wat mogelijk is.
6 Is ons universum het enige?
Shutterstock
Net als tijdreizen, is interdimensionaal reizen een ander geliefd sciencefictionconcept dat onbegrensd potentieel lijkt te bieden. Zijn er in feite parallelle universums die naast de onze bestaan? De 'veel werelden'-interpretatie van de kwantumfysica denkt van wel.
Volgens deze theorie zijn alle mogelijke geschiedenissen en toekomsten reëel. De realiteit is als een boom met oneindige takken, en we kunnen er maar één afdalen. Helaas lijkt het zeer onwaarschijnlijk dat we een machine kunnen maken die ons naar het universum van sprekende bananen transporteert.
7 Wat is bewustzijn precies?
Shutterstock
Het concept van bewustzijn bestaat in het grijze gebied waar wetenschap en filosofie samenkomen. Wat is deze eigenschap die u en ik hebben die ons bewust maakt van onszelf, waardoor we kunnen denken en hopen en creëren?
Als we een elektrische stroom door een lichaam zonder lichaam zouden kunnen laten lopen zodat het leek te werken zoals het brein in het hoofd van een levende persoon, zouden we dan kunnen zeggen dat het brein ook bewust is? Het feit dat er geen universele manier lijkt te zijn om bewustzijn te detecteren of te meten, maakt het zo frustrerend ongrijpbaar. We kunnen niet precies begrijpen wat ons de wereld laat begrijpen. En voor enkele verbazingwekkende waarheden die we kennen, bekijk deze 100 geweldige feiten over alles.
8 Waar is alle antimaterie?
Antimaterie is een moeilijk concept om je hoofd omheen te wikkelen - het is gemaakt van atomen met de tegenovergestelde elektrische ladingen van overeenkomstige materie. Wanneer wetenschappers in een laboratorium (kleine) hoeveelheden antimaterie hebben kunnen maken, creëren ze ook dezelfde hoeveelheid materie en de twee stoffen elimineren elkaar snel in een uitbarsting van energie.
Wat zo verwarrend is aan deze experimenten, is dat wetenschappers ze uitvoeren in een poging de Big Bang te begrijpen, waarvan wordt gedacht dat ze alle materie in het universum hebben gecreëerd. Maar als materie creëren tegelijkertijd een gelijke hoeveelheid antimaterie creëert, waarom bestaat ons universum - vol materie zoals het is - überhaupt? Waar is al die antimaterie gebleven, en waarom heeft het de zaak niet tenietgedaan?
9 Waarom is het universum zo zwaar?
Wanneer astrofysici gaan zitten om een brede formule te berekenen om het gedrag van het universum te beschrijven, kunnen ze een redelijk nauwkeurig werk doen… als ze aannemen dat er een enorme hoeveelheid massa is die we nog niet kunnen detecteren.
Deze ongeziene dingen, of 'donkere materie', zijn goed voor ongeveer 95% van de massa in het universum, en toch weten we niet wat het is, waar het is, of waarom we het niet kunnen waarnemen. Astronomen zijn zelfs aanwijzingen tegengekomen van 'donkere energie' die het universum ertoe aanzet zich uit te breiden.
10 Kunnen we energie creëren op dezelfde manier als de zon?
Shutterstock
Niet alle mysteries van de wetenschap zijn zo abstract als donkere materie; sommige zijn net zo praktisch als het vinden van een manier om elektriciteit te produceren. Omdat we weten dat fossiele brandstoffen beperkt zijn, moeten we een duurzame en schone manier vinden om energie te produceren.
We weten hoe sterren het doen - door moleculen te splitsen of samen te smelten - maar we moeten nog een manier vinden om het veilig op menselijke schaal te reproduceren. Als we een manier kunnen vinden om energie te creëren door water te splitsen in waterstof en zuurstof, hebben we misschien de heilige graal van hernieuwbare energie gevonden.
11 Hoe leven we met bacteriën?
De ontwikkeling van antibiotica is misschien wel de belangrijkste ontdekking in de moderne geneeskunde, omdat het niet alleen sommige ziekten direct geneest, maar ook verwondingen en operaties oneindig veel beter te overleven maakt.
Overmatig gebruik van antibiotica heeft er echter voor gezorgd dat sommige bacteriën evolueren naar vormen die onze medicijnen niet kunnen verslaan. Hoe we dit probleem kunnen oplossen zonder een soort wapenwedloop met bacteriën in te gaan of de goede bacteriën te doden die we nodig hebben om te leven, vereist voortdurende studie van bacterieel DNA. Opvallend is dat we nog steeds nieuwe bacteriën ontdekken op nog onbekende plekken zoals de diepe oceaanbodem.
12 Is de oceaan de echte laatste grens?
Shutterstock
Over de diepe oceaan gesproken, mariene biologen schatten dat we slechts ongeveer 5% van de bodem van de zee hebben onderzocht. Op veel plaatsen is de vloer zo diep en het water erboven zo zwaar dat we onbemande sondes moeten sturen om foto's en monsters te maken die we kunnen bestuderen.
De organismen die we tot nu toe hebben gevonden, zijn in wetenschappelijke termen gewoon raar. Er zijn buiswormen die leven op zwavelopeningen en vissen met transparante koppen en een stof die kan helpen bij de behandeling van de ziekte van Alzheimer. Wat hebben we nog niet gevonden? Zie wat je nog niet weet over de oceaan en bekijk 30 feiten over de oceanen ter wereld die je versteld doen staan.
13 Moeten we sterven?
We leven al veel langer - en gezonder - dan onze voorouders, dus is er een limiet aan hoe lang de wetenschap een mensenleven kan verlengen? Natuurlijk, het uitstellen van de dood en het voorkomen ervan zijn twee heel verschillende dingen, maar ons toenemende begrip van veroudering, ziekten en ons eigen DNA verlegt de bovengrens van onze levensduur. Wetenschappers hebben al manieren gevonden om veroudering in individuele cellen om te keren, maar ze zijn nog ver verwijderd van het vertalen van dat onderzoek in een bruikbare medische procedure.
14 Hoe snel en klein kunnen computers zijn?
Afbeelding via Wikipedia
Het is bijna komisch om de ponskaartcomputers uit de jaren zestig te vergelijken met de telefoons die we nu in onze zakken hebben. Voor de programmeurs van 50 jaar geleden leek een smartphone de meest bizarre sciencefiction. Gaat deze trend doorzetten? Zullen computers oneindig veel kleiner en krachtiger worden?
Hoewel transistors sneller worden naarmate ze krimpen, naderen we de limiet die nodig is om elektriciteit over te dragen. Als computerwetenschappers echter chips kunnen maken die communiceren met lichtenergie in plaats van elektrische energie, vervaagt die limiet.
15 Zal kunstmatige intelligentie gebeuren?
Natuurlijk hebben we nu machines die op de juiste manier "robots" kunnen worden genoemd - ze doen dingen zoals het bouwen van onze auto's en het verpakken van onze snoep. Wanneer de meeste mensen echter over robots praten, verwijzen ze naar machines met kunstmatige intelligentie.
Vermakelijk, wetenschappers hebben gezegd dat AI-technologie waarschijnlijk ongeveer 15-20 jaar in de toekomst is sinds de jaren 1960. Een probleem is hoe succes te definiëren - simuleert het menselijk gedrag of verbetert het menselijke vaardigheden zoals patroonherkenning? Breng het netelige onderwerp bewustzijn binnen en er zijn nog meer vragen dan antwoorden als het gaat om mensachtige AI. Om te weten te komen wat andere dingen zeggen die experts niet zullen zien, bekijk je 20 lang voorspelde technologieën die nooit zullen gebeuren.
16 Hoe groot wordt de bevolking?
Vanaf 1987 waren er 5 miljard mensen op de planeet. We hebben 6 miljard gepasseerd in 1999 en 7 miljard in 2011, en de beste schattingen laten zien dat we 8 miljard passeren in 2023. Dus… is er een limiet?
De meeste wetenschappers beweren dat dat zo is, maar ze verschillen als het gaat om wat die limiet is en hoe snel we die zullen bereiken. Naar verwachting zullen ontoereikende middelen de bevolkingsgroei na 2037 vertragen, maar hoe dat er precies uit zal zien staat ter discussie. Voedsel, schoon water en brandstof zijn beperkende factoren, dus hoe groot van een bevolking kan onze planeet gedurende langere tijd ondersteunen? Als je wilt weten waar we ons op moeten voorbereiden, bekijk dan 30 dingen die volgens wetenschappers gebeuren als de bevolking zich uitbreidt.
17 Zullen we ooit alles weten?
Deze vraag raakt de kern van de wetenschappelijke methode: een fenomeen observeren, een model of een verhaal maken dat het fenomeen beschrijft en dat model gebruiken om voorspellingen te doen. De wetenschap van de afgelopen paar eeuwen heeft echter overtroffen wat we met het blote oog kunnen waarnemen, dus nieuwe ontdekkingen zijn gebaseerd op steeds ingewikkelder technologie. De tools die we hebben zijn imperfect en daarom beperkt, dus hoeveel kunnen we echt weten? We kunnen misschien nooit een model maken dat alles beschrijft, maar hoe dichtbij kunnen we komen?
18 Hoe groot is het universum?
Op dit moment kunnen we verschillende soorten telescopen gebruiken om ongeveer 46, 5 miljard lichtjaar in elke richting te "zien". Geen enkele wetenschapper denkt echter dat het universum stopt met bestaan op de afstand die we niet langer kunnen waarnemen. Hoe ver reikt het dan uit?
Als het universum plat is, kan het theoretisch oneindig zijn. Als het echter een curve heeft, zelfs als het kleiner is dan onze instrumenten kunnen detecteren, kan het de vorm van een bol zijn en daarom beperkt. Naarmate onze technologie verbetert, zullen we waarschijnlijk verder kunnen zien, maar we weten misschien nooit zeker waar het eindigt.
19 Wat gebeurde er vóór de oerknal?
Terwijl het woord "knal" aan een explosie doet denken, is de Big Bang beter te omschrijven als het moment dat de ruimte zelf begon uit te breiden en de fysica zoals we die kennen begon. Het probleem is dat we natuurkunde zelf nodig hebben om het universum te beschrijven, dus vragen wat het universum was voordat natuurkunde was, is vragen wat ten zuiden van de Zuidpool.
Het is mogelijk dat kwantummechanica het universum zou kunnen beschrijven vóór de oerknal, maar we weten niet zeker of die wetten al vóór de natuurwetten bestonden.
20 Kunnen we onze hersenen naar computers downloaden?
Shutterstock
Dit is een vraag waarop wetenschappers in de komende decennia een antwoord hopen te hebben. Naarmate computers sneller en complexer worden, komen we dicht bij de dag dat kunstmatige technologie de kracht van het menselijk brein kan benaderen.
Natuurlijk zijn er enkele belangrijke hindernissen: supercomputers kunnen niet meerdere gelijktijdige berekeningen uitvoeren en de hoeveelheid geheugen die nodig is voor de juiste verwerkingssnelheid zou enorm zijn. Hoewel ons vermogen om het brein in kaart te brengen naar de synaps is verbeterd, zijn we nog jaren verwijderd van het kunnen kopiëren en plakken van een menselijke geest.
21 Hoe slim kan een persoon zijn?
Shutterstock
Voordat iemand deze vraag kan beantwoorden, moeten ze een definitie van intelligentie vaststellen. Is het slechts IQ? Geheugen? De mogelijkheid om meerdere complexe taken tegelijkertijd uit te voeren? De mogelijkheid om te creëren?
Als je IQ kiest, omdat het een tastbare meetwaarde biedt, moet je er rekening mee houden dat het een vergelijkingsmethode is, dus het hoogst "mogelijke" IQ is slechts zo hoog als 's werelds slimste mens. Bedenk ook dat IQ's kunnen veranderen en mogelijk worden beïnvloed door culturele factoren. Misschien is de vraag die we in plaats daarvan moeten stellen: "Wat betekent het om slim te zijn?"
22 Zullen we ooit economische crashes kunnen voorspellen?
Economie is ook een wetenschap, hoewel haar voorspellingen nog niet waardevol zijn op macroschaal. In de nasleep van de financiële crisis van 2008 vroegen veel mensen: "Hoe zag niemand dit aankomen?"
De waarheid is natuurlijk dat een paar economen dat deden, maar die mensen zijn niet noodzakelijk zeldzame genieën in het veld - hun gegevens en voorspellingsmodellen waren toevallig juist in dit geval.
Economie omvat zoveel variabelen, zowel wiskundig als psychologisch, dat het net zo moeilijk is om te raden wat hele financiële systemen zullen doen als het is om alle keuzes te raden die een enkele persoon in zijn leven zal maken. Onze berekeningen kunnen verbeteren naarmate we meer gegevens verzamelen, maar de kruising van wetenschappelijke beperkingen met menselijke onvoorspelbaarheid betekent waarschijnlijk dat we nooit een economisch model zullen hebben zoals we dat doen voor bijvoorbeeld de replicatie van een cel.
23 Wat maakt ons mens?
We weten instinctief of een organisme of machine menselijk is of niet. Dieren zoals papegaaien en dolfijnen hebben misschien iets dat de menselijke intelligentie nadert, maar weinigen zullen beweren dat alleen zij hen menselijk maken. Ook zouden mensen niet zeggen dat chimpansees, onze naaste familieleden waarmee we 96% van ons genetisch materiaal delen, volledig gelijkwaardig zijn aan mensen.
Waar ligt de scheidslijn? Zouden we het weten als we het zouden zien? Is persoonlijkheid mogelijk buiten Homo sapiens sapiens ? We hebben geen definitieve test die een ja of nee antwoord kan geven.
24 Is het natuur of opvoeding?
Het feit dat deze vraag oud is, wil nog niet zeggen dat deze niet meer relevant is. We begrijpen genetica beter dan ooit tevoren, maar hoeveel van wie we zijn, komt uit ons DNA en hoeveel komt uit de omgeving waarin we zijn opgegroeid?
Ethische overwegingen beperken wetenschappers in termen van experimenten - het zou ondenkbaar wreed zijn om een baby in een doos op te voeden zonder enige interactie - dus we zullen het waarschijnlijk nooit zeker weten. Zoals altijd is het echter nuttig om zoveel mogelijk te begrijpen.
25 Is er een verenigde natuurkundetheorie?
De fysica waar je waarschijnlijk bekend mee bent, althans in zeer basale termen, is degene die je op de middelbare school leert - massa, snelheid, zwaartekracht, enz. Einstein nam deze tak van de fysica tot het uiterste en gebruikte algemene relativiteitstheorie om beide ruimte te beschrijven en tijd. Wanneer je echter probeert te beschrijven hoe de kleinste subatomaire deeltjes zich gedragen, heb je kwantummechanica nodig.
Het probleem komt wanneer je kwantummechanica probeert te gebruiken om sterrenstelsels of algemene relativiteitstheorie te beschrijven om atomen te beschrijven; wat we waarnemen komt niet overeen met wat volgens die theorieën zou moeten gebeuren. Wanneer natuurkundigen een 'verenigde theorie' noemen, is dit waar ze het over hebben - een manier om algemene relativiteit te koppelen aan kwantummechanica die voor beide logisch is. Voor tips en trucs over hoe je een gelukkig leven kunt leiden, bekijk je hoe je gelukkig kunt zijn, volgens Albert Einstein.
26 Wat gebeurt er in een zwart gat?
Zwarte gaten zijn waar algemene relativiteit en kwantummechanica elkaar ontmoeten. Wanneer een massieve ster sterft, stort hij in zichzelf in, wordt zo klein en dicht dat hij een singulariteit vormt. De zwaartekracht rond iets dat zo zwaar is, is zo sterk dat zelfs licht niet kan ontsnappen, waardoor zwarte gaten hun naam krijgen.
Algemene relativiteitstheorie beschrijft wat we van zwarte gaten kunnen waarnemen, maar om te begrijpen wat er binnen hun horizon gebeurt, hebben we waarschijnlijk kwantummechanica nodig. Omdat we deze concepten nog niet kunnen "vertalen" tussen de twee soorten fysica, is het helaas moeilijk om zelfs een solide theorie te vormen van wat we nog niet kunnen detecteren.
27 Zijn we alleen in het universum?
Shutterstock
"De ruimte is groot", schreef romanschrijver Douglas Adams. "Echt groot. Je zult gewoon niet geloven hoe enorm, enorm, verbijsterend groot het is."
Hoe kunnen we echt zeggen dat er geen ander leven is als we alleen het kleinste deel ervan hebben verkend? We weten dat sommige andere planeten of manen zuurstof en vloeibaar water bevatten. We hebben zelfs enkele signalen gehoord uit de diepten van de ruimte die wetenschappers niet hebben kunnen verklaren.
Tot nu toe zijn we nog geen definitief bewijs van leven tegengekomen - zelfs geen eencellige organismen - die zich ergens anders dan op aarde ontwikkelen, maar het zou het hoogtepunt van hoogmoed zijn om te verklaren dat dit betekent dat we dat nooit zullen doen. Als je meer wilt weten over het gekke leven van mensen die de ruimte verkennen, bekijk dan 27 Insane Things die astronauten moeten doen.
