Вопросы без ответа: топ 10 неразгаданных загадок в современной науке

Ученые постоянно совершают все новые и новые открытия во всех областях знаний, однако некоторые вопросы об устройстве Вселенной до сих пор остаются без ответа. Исследователей такое положение вещей абсолютно не расстраивает. Как однажды сказал физик Брайан Кокс: «…если тебе не по себе от неизвестности, тебе будет трудно быть ученым… Мне не нужны ответы на все существующие вопросы. Мне нужны вопросы, ответы на которые еще предстоит найти». Итак, над какими же загадками Вселенной до сих пор ломают головы лучшие умы нашей планеты?

10. Как животные мигрируют?

Многие животные и насекомые мигрируют, чтобы избежать неблагоприятных погодных условий или для того, чтобы найти себе пару. Некоторые преодолевают для этого тысячи километров, а потом умудряются безошибочно найти дорогу домой. Различные животные используют разные «навигационные системы», например, некоторые из них могут чувствовать магнитное поле Земли, и ориентироваться в пространстве по своим ощущениям, как по компасу. Ученые еще не разобрались, как мог развиться подобный навык , и как животные точно знают, куда им нужно направляться год за годом, при этом не сбиваясь с маршрута.

9. Как зародилась жизнь?

Приверженцы теории «первичного бульона» считают, что на заре своего развития наша плодородная планета сама формировала все более и более сложные молекулы, которые впоследствии и дали начало жизни. Это могло произойти на дне океана, во льдах или в глине. Другие теории приписывают главную роль в зарождении жизни солнечному свету или вулканической активности. Сейчас основой жизни бесспорно является ДНК, однако существует предположение, что у первых организмов на Земле доминирующую роль играла РНК. Ученые, к тому же, задаются вопросом, могли ли ранее существовать другие нуклеиновые кислоты, отличные от ДНК и РНК. Еще один вопрос без ответа: зародилась ли жизнь лишь однажды, или она уже появлялась на нашей планете, потом исчезала, а затем вновь появлялась? Кроме того, существует теория панспермии, согласно которой простейшие микроорганизмы были принесены на Землю метеоритами и кометами. Но даже если это действительно так, данная теория всё равно не отвечает на вопрос: как зародилась жизнь там, откуда были принесены эти организмы?

8. Почему мы спим?

Всем известно, что в организм человека «встроены» биологические часы, которые указывают нам, когда нужно бодрствовать, а когда спать. Однако, ученые еще не выяснили, почему все происходит именно так. Во время сна у нас восстанавливаются ткани, и идут другие процессы регенерации. Однако, в природе существует огромное количество живых организмов, которым сон не нужен вообще. Существует теория, что спят те животные, которые научились хорошо прятаться от хищников, а те, которым нужно постоянно находиться начеку, способны отдыхать и восстанавливаться, не впадая в полноценный сон. Пока четкого ответа не найдено, а исследователи активно изучают, как сон влияет на умственные способности и другие важные показатели жизнедеятельности человеческого организма.

7. Где все остальные?

Размеры видимой нам Вселенной в диаметре составляют 92 миллиарда световых лет. И все это — миллиарды галактик, звезд и планет. Чисто теоретически, вероятность того, что мы единственные живые существа во всей Вселенной, ничтожно мала. Так почему же мы еще не вступили в контакт с обитателями других звездных систем? Впервые это несоответствие теории и практики было озвучено Энрико Ферми в 1950 г., за что и получило название «парадокс Ферми». Возможно, мы просто не замечаем сигналы, посылаемые нам из других миров, вероятно, инопланетяне уже среди нас, а мы попросту еще не в курсе, может быть, они просто не хотят вступать в контакт с нами, а возможно, мы и в правду единственные во всей Вселенной — разглагольствовать на эту тему можно бесконечно, но точного ответа на этот вопрос пока не способен дать ни один ученый.

6. Как функционируют тектонические плиты?

Удивительно, но теория о том, что тектонические плиты движутся, формируя тем самым континенты и провоцируя землетрясения и извержения вулканов, получила широкое распространение относительно недавно. Хотя впервые гипотеза о том, что все континенты когда-то могли быть единым целым, была выдвинута еще в 1500 году. Ученые еще не знают, что заставляет тектонические плиты двигаться, и как именно границы этих плит были сформированы.

5. Куда делся весь литий?

На заре возникновения Вселенной, когда температуры были невероятно высоки, изотопы гелия, водорода и лития синтезировались в огромном количестве. Доля водорода и гелия во Вселенной и сейчас невероятно высока, а вот литий-7 представлен лишь третьей частью от того объема, который должен быть. Существует масса объяснений этому несоответствию, включая гипотезу, в которой фигурирует существующий лишь гипотетическая элементарная частица (аксион). Еще одна теория гласит, что недостающий литий поглотили ядра звезд.

4. Почему материи больше, чем антиматерии?

Если опираться на наши современные познания в области физики элементарных частиц, материя и антиматерия идентичны, но противоположны друг другу. Насколько нам известно, встретившись, они полностью разрушают друг друга, и при этом выделяется огромное количество энергии. Большинство этих взаимных разрушений должно было произойти, когда Вселенная только зарождалась. Однако, оставшейся материи все-таки хватило для формирования нескончаемого множества галактик, звезд, планет и всего остального. Согласно одной из теорий, в этом замешаны мезоны (субатомные частицы с малым периодом полураспада, которые состоят из кварка и антикварка). B-мезоны распадаются намного медленнее, чем анти-B-мезоны, что, возможно, и послужило причиной «выживания» B-мезонов в количестве, достаточном для формирования материи во Вселенной.

3. Из чего состоит темная материя?

Вселенная почти на 80% состоит из темной материи. Эта самая материя — оригинальнейшая «штукенция», которая не поглощает и не излучает свет. Хотя впервые о ее существовании заговорили около 60 лет назад, до сих пор нет ни одного свидетельства, подтверждающего эту теорию. Многие учёные полагают, что темная материя состоит из слабо взаимодействующих массивных частиц, масса которых в 100 раз больше, чем у протонов. Предполагается, что эти частицы не вступают во взаимодействие с обычным (барионным) веществом, на которое реагирует современное оборудование. Существуют и другие версии, согласно которым темная материя может состоять из элементарных частиц (аксионов, нейтралино или фотино) или же она сокрыта в чёрных дырах и других объектах.

2. Что такое темная энергия?

Темная энергия – это гипотетическая форма энергии, которая, как считается, составляет около 70% от всего содержимого Вселенной, и из-за которой эта самая Вселенная постоянно расширяется. Однако у ученых больше вопросов, чем ответов, относительно этого вида энергии. Из чего она состоит? Постоянна ли темная энергия, или в ней могут происходить какие-либо изменения? Возможно ли согласовать данные о темной энергии с теорией гравитации Эйнштейна, или ее необходимо будет пересмотреть?

1. Как работает гравитация?

Лунная гравитация вызывает приливы и отливы, земная — удерживает нас на поверхности планеты, а солнечная — нашу планету на орбите… Этими фактами уже давно никого не удивишь. Но зачем гравитация существует? И существует ли вообще? Почему в атомах так много пустого места? Почему сила, которая удерживает вместе составные части атома, отличается от гравитации? Существуют ли частицы гравитации? На данный момент наши познания в физике не позволяют нам ответить на эти вопросы.